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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】タンデム太陽電池
(51)【国際特許分類】
H01L 31/043 20140101AFI20240716BHJP
H01L 31/05 20140101ALI20240716BHJP
【ＦＩ】
H01L31/04 510
H01L31/04 570
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2023526754
(86)(22)【出願日】2021-06-10
(86)【国際出願番号】 JP2021022107
(87)【国際公開番号】W WO2022259461
(87)【国際公開日】2022-12-15
【審査請求日】2023-02-27
(73)【特許権者】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(73)【特許権者】
【識別番号】317015294
【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 和重
(72)【発明者】
【氏名】芝崎 聡一郎
(72)【発明者】
【氏名】保西 祐弥
(72)【発明者】
【氏名】中川 直之
(72)【発明者】
【氏名】水野 幸民
(72)【発明者】
【氏名】山崎 六月
(72)【発明者】
【氏名】西田 靖孝
【審査官】原 俊文
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１８０８５４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１０２６２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／００３８９２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１７－５３４１８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０８７５０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０５７０２９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００７－１５７９８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０１６０２５１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００６／０１８０１９７（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３１／０２－３１／０７８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のトップセルストリングが電気的に接続されたトップセルモジュールと、
複数のボトムセルストリングが電気的に接続されたボトムセルモジュールと、
第１ストリングコネクトと、
第２ストリングコネクトと、
を備え、
前記トップセルストリングは、複数のトップセルが電気的に接続され、
前記ボトムセルストリングは、前記トップセルの厚さ方向から見た平面視において前記トップセルストリングと重なるように配置され、複数のボトムセルが電気的に接続され、
前記第１ストリングコネクトは、前記平面視において前記トップセルモジュールの外側に延びる第１延出部を有し、
前記第２ストリングコネクトは、前記平面視において前記ボトムセルモジュールの外側に延びる第２延出部を有し、
前記第１延出部と前記第２延出部とは、前記平面視において互いに離れて配置されている、
タンデム太陽電池。
【請求項2】
前記トップセルモジュールの正極に電気的に接続された第１正極端子と、前記トップセルモジュールの負極に電気的に接続された第１負極端子と、
前記ボトムセルモジュールの正極に電気的に接続された第２正極端子と、
前記ボトムセルモジュールの負極に電気的に接続された第２負極端子と、
をさらに備え、
前記第１正極端子、前記第１負極端子、前記第２正極端子、もしくは前記第２負極端子、またはそれらの組合せは、前記平面視において前記トップセルモジュールの外側または前記ボトムセルモジュールの外側に延出する第３延出部を有し、
前記第３延出部は、前記平面視において、前記第１延出部および前記第２延出部のいずれとも離れて配置されている、
請求項１に記載のタンデム太陽電池。
【請求項3】
前記複数のトップセルと前記複数のボトムセルとは、同数ずつ設けられ、前記複数のトップセルのそれぞれは、前記厚さ方向において、前記複数のボトムセルの１つと互いに対向して配置されている、請求項１または２に記載のタンデム太陽電池。
【請求項4】
前記トップセルストリングは、前記ボトムセルストリングと対向する面の反対側の面側に設けられた第１電極部を有しており、複数の前記トップセルストリングは前記第１電極部により電気的に接続される、請求項１～３のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項5】
前記複数のトップセルのそれぞれは、複数の前記ボトムセルと対向する面の反対側の面側に設けられた第１セル電極を有しており、複数の前記トップセルストリングのそれぞれにおける前記複数のトップセルは、前記第１セル電極において、互いに電気的に接続される、
請求項１～４のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項6】
複数の前記トップセルストリングのそれぞれにおける前記複数のトップセルの前記第１セル電極を電気的に接続する第１セルコネクトをさらに備え、複数の前記トップセルストリングのそれぞれにおける前記複数のトップセルは、前記第１セルコネクトによって並列接続されており、
複数の前記トップセルストリングは、複数の前記トップセルストリングのうち前記平面視において互いに隣り合って配置された前記トップセルストリング同士が前記第１ストリングコネクトによって電気的に接続されることによって、直列接続される、
請求項５に記載のタンデム太陽電池。
【請求項7】
前記ボトムセルストリングは、複数の前記トップセルストリングと対向する面と反対側の面側に設けられた第２電極部を有しており、複数の前記ボトムセルストリングは前記第２電極部により電気的に接続される、請求項１～６のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項8】
前記複数のボトムセルのそれぞれは、複数の前記トップセルと対向する面の反対側の面側に設けられた第２セル電極を有しており、複数の前記ボトムセルストリングのそれぞれにおける前記複数のボトムセルは、前記第２セル電極において、互いに電気的に接続されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項9】
複数の前記ボトムセルストリングのそれぞれにおける前記複数のボトムセルの前記第２セル電極を電気的に接続する第２セルコネクトをさらに備え、複数の前記ボトムセルストリングのそれぞれにおける前記複数のボトムセルは、前記第２セルコネクトによって直列接続されており、
複数の前記ボトムセルストリングは、複数の前記ボトムセルストリングのうち前記平面視において互いに隣り合って配置された前記ボトムセルストリング同士が前記第２ストリングコネクトによって電気的に接続されることによって、直列接続されている、
請求項８に記載のタンデム太陽電池。
【請求項10】
前記第２延出部は、前記第１延出部よりも長い、請求項１～９のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項11】
前記平面視において前記第１延出部と前記第２延出部とは、前記平面視において重なることなく、かつ前記平面視において複数の前記トップセルストリングの配列方向で互いに隣り合って配置されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項12】
前記平面視において前記第２延出部は、前記第１延出部を外側から挟んで配置されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【請求項13】
前記トップセルモジュールと前記ボトムセルモジュールとが、前記厚さ方向に重なったタンデムモジュールを複数有し、複数の前記タンデムモジュールにおける前記トップセルモジュール同士が電気的に接続されており、
複数の前記タンデムモジュールにおける前記ボトムセルモジュール同士が電気的に接続されており、
前記トップセルモジュールの全体の発電出力を取り出す正極端子は、複数の前記タンデムモジュールのいずれか１つにおける前記トップセルモジュールの正極に電気的に接続された第１正極端子であり、
前記トップセルモジュールの全体の発電出力を取り出す負極端子は、複数の前記タンデムモジュールのいずれか１つにおける前記トップセルモジュールの負極に電気的に接続された第１負極端子であり、
前記ボトムセルモジュールの全体の発電出力を取り出す正極端子は、複数の前記タンデムモジュールのいずれか１つにおける前記ボトムセルモジュールの正極に電気的に接続された第２正極端子であり、
前記ボトムセルモジュールの全体の発電出力を取り出す負極端子は、複数の前記タンデムモジュールのいずれか１つにおける前記ボトムセルモジュールの負極に電気的に接続された第２負極端子である、
請求項１～１２のいずれか１項に記載のタンデム太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、タンデム太陽電池に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、トップセルとボトムセルを含むタンデム太陽電池が知られている。タンデム太陽電池では、互いに異なる光の吸収帯を持つ材料で形成されたトップセルとボトムセルを組み合わせることによって、小面積で効率的に発電を行うことができる。
タンデム太陽電池には、トップセルとボトムセルを直列接続した２端子構造や、トップセルとボトムセルを電気的に分離した４端子構造などがある。２端子構造の場合、トップセルとボトムセルに流れる光電流が必ず一致する電流整合の制約条件が存在するため、太陽光の入射角度や天候などが最適照射条件から外れた時に、発電量が大きく減少する短所がある。これに対して、４端子構造の場合、電流整合の制約が無いため、発電量は、とくに太陽光の最適照射条件から外れた時に２端子構造より大きくなる長所がある（最適照射条件では同等）。
４端子構造タンデム太陽電池では、トップセルと、ボトムセルとは、互いに絶縁する必要がある。トップセルを複数並べたトップセルモジュールと、ボトムセルを複数並べたボトムセルモジュールを積層した４端子構造タンデム太陽電池モジュールにおいても、トップセルモジュールとボトムセルモジュールとは、互いに絶縁されている。
トップセル（ボトムセル）を複数並べてトップセル（ボトムセル）モジュールを形成する場合、トップセル（ボトムセル）を一方向に短冊状に並べて電気的に接続したトップセル（ボトムセル）ストリングを形成し、各トップセル（各ボトムセル）ストリングの接続方向の両端部同士をストリングコネクトで接続することが多い。トップセルモジュールおよびボトムセルモジュールの各ストリングコネクトは、タンデム太陽電池の厚さ方向に近接するので、互いに確実に絶縁する必要がある。
ストリングコネクト同士を絶縁する絶縁構造を設けることによって、タンデム太陽電池の構造が複雑になったり、タンデム太陽電池が大型化したりする可能性がある。
タンデム太陽電池には、トップセルとボトムセルを直列接続した２端子構造や、トップセルとボトムセルを電気的に分離した４端子構造などがある。２端子構造の場合、トップセルとボトムセルに流れる光電流が必ず一致する電流整合の制約条件が存在するため、太陽光の入射角度や天候などが最適照射条件から外れた時に、発電量が大きく減少する短所がある。これに対して、４端子構造の場合、電流整合の制約が無いため、発電量は、とくに太陽光の最適照射条件から外れた時に２端子構造より大きくなる長所がある（最適照射条件では同等）。
４端子構造タンデム太陽電池では、トップセルと、ボトムセルとは、互いに絶縁する必要がある。トップセルを複数並べたトップセルモジュールと、ボトムセルを複数並べたボトムセルモジュールを積層した４端子構造タンデム太陽電池モジュールにおいても、トップセルモジュールとボトムセルモジュールとは、互いに絶縁されている。
トップセル（ボトムセル）を複数並べてトップセル（ボトムセル）モジュールを形成する場合、トップセル（ボトムセル）を一方向に短冊状に並べて電気的に接続したトップセル（ボトムセル）ストリングを形成し、各トップセル（各ボトムセル）ストリングの接続方向の両端部同士をストリングコネクトで接続することが多い。トップセルモジュールおよびボトムセルモジュールの各ストリングコネクトは、タンデム太陽電池の厚さ方向に近接するので、互いに確実に絶縁する必要がある。
ストリングコネクト同士を絶縁する絶縁構造を設けることによって、タンデム太陽電池の構造が複雑になったり、タンデム太陽電池が大型化したりする可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開２０２０－５３６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態のタンデム太陽電池は、トップセルストリングと、ボトムセルストリングと、トップセルモジュールと、第１ストリングコネクトと、ボトムセルモジュールと、第２ストリングコネクトと、を持つ。トップセルストリングは、複数のトップセルが電気的に接続されている。ボトムセルストリングは、複数のボトムセルが電気的に接続されている。ボトムセルストリングは、トップセルの厚さ方向から見た平面視においてトップセルストリングと重なるように配置されている。第１ストリングコネクトは、平面視においてトップセルモジュールの外側に延びる第１延出部を持つ。ボトムセルモジュールは、複数のボトムセルストリングが電気的に接続されている。第１延出部と第２延出部とは、平面視において互いに離れて配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図5】第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるトップセルモジュールの等価回路図。
【図6】第１の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す裏面図。
【図8A】第１の実施形態のタンデム太陽電池に用いるバックコンタクト型太陽電池セルの例を示す裏面図。
【図9】第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるボトムセルモジュールの等価回路図。
【図10】比較例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図11】第２の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図14】第３の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図15】第１変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図16】第２変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図17】第３変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図18】第４変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図19】第５変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図20】第６変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図。
【図21】第７変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図。
【図22】第８変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図。
【図23】各実施形態および各変形例に用いることができる結晶系シリコン太陽電池の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施形態のタンデム太陽電池を、図面を参照して説明する。以下の各図において、特に断らない限り、同一または相当する構成については同一の符号を付す。
【0008】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のタンデム太陽電池を説明する。
図１は、第１の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。図２は、図１におけるＦ２－Ｆ２線に沿う断面図である。図３は、図１におけるＦ３部の斜視図である。図４は、図１におけるＦ４部の斜視図である。
第１の実施形態のタンデム太陽電池を説明する。
図１は、第１の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。図２は、図１におけるＦ２－Ｆ２線に沿う断面図である。図３は、図１におけるＦ３部の斜視図である。図４は、図１におけるＦ４部の斜視図である。
【0009】
図１に示すタンデム太陽電池１は、紙面の前側から奥側に向かって入射する入射光を光電変換することによって発電する。以下では、タンデム太陽電池１における入射光の入射面の法線に沿ってタンデム太陽電池１を見ることを平面視と称する。本実施形態では、平面視は、後述するトップセルＴｉの厚さ方向から見ることとも同じである。
図２に示すように、タンデム太陽電池１は、トップセルモジュール２と、ボトムセルモジュール３と、を有する。トップセルモジュール２とボトムセルモジュール３とは、光透過性を有する絶縁層４を介在して互いの厚さ方向にメカニカルに接合されており、電気的にはトップセルモジュール２とボトムセルモジュール３とは互いに分離されている。例えば、絶縁層４は、透明な基材の表面に透明な樹脂接着剤が塗布されて形成される。
図２に示すように、タンデム太陽電池１は、トップセルモジュール２と、ボトムセルモジュール３と、を有する。トップセルモジュール２とボトムセルモジュール３とは、光透過性を有する絶縁層４を介在して互いの厚さ方向にメカニカルに接合されており、電気的にはトップセルモジュール２とボトムセルモジュール３とは互いに分離されている。例えば、絶縁層４は、透明な基材の表面に透明な樹脂接着剤が塗布されて形成される。
【0010】
図１に示すように、トップセルモジュール２は、ｍ個（ただし、ｍは２以上の整数）のトップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍを有する。トップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍのそれぞれは、ｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）のトップセルＴ１、…、Ｔｎが互いに電気的に接続されて構成されている。
以下では、トップセルＴ１、…、Ｔｎのうちの任意の１つを表す場合、ｉが１からｎのいずれかを表すとして、「トップセルＴｉ」と記載する場合がある。トップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍのうちの任意の１つを表す場合、ｊが１からｍのいずれかを表すとして、「トップセルストリングＴｓｊ」と記載する場合がある。
トップセルＴ１、…、Ｔｎの全体は、「トップセルＴ１－Ｔｎ」と、トップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍの全体は、「トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍ」と、記載する場合がある。
以下では、トップセルＴ１、…、Ｔｎのうちの任意の１つを表す場合、ｉが１からｎのいずれかを表すとして、「トップセルＴｉ」と記載する場合がある。トップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍのうちの任意の１つを表す場合、ｊが１からｍのいずれかを表すとして、「トップセルストリングＴｓｊ」と記載する場合がある。
トップセルＴ１、…、Ｔｎの全体は、「トップセルＴ１－Ｔｎ」と、トップセルストリングＴｓ１、…、Ｔｓｍの全体は、「トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍ」と、記載する場合がある。
【0011】
トップセルストリングＴｓｊを構成するトップセルＴ１－Ｔｎの各定格出力は、同一であることがより好ましいが、同一でなくてもよい。ここで、定格出力とは、ＡＭ１．５の太陽光（１ｋＷ／ｍ２）が垂直入射した際のトップセルの発電量、すなわち、出力電圧と出力電流の積である。
以下では、簡単のため、トップセルストリングＴｓｊにおけるトップセルＴ１－Ｔｎのそれぞれの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍにおいて、添字ｊが異なる場合、それぞれに含まれる同一の添字ｉのトップセルＴｉ同士の各定格出力は、同一でもよいし、同一でなくてもよい。以下では、簡単のため、添字ｊが異なるトップセルストリングＴｓｊ同士における各トップセルＴｉの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
すなわち、以下の説明では、各トップセルＴｉの定格出力と、各トップセルストリングＴｓｊの定格出力は、それぞれ同一である。
以下では、簡単のため、トップセルストリングＴｓｊにおけるトップセルＴ１－Ｔｎのそれぞれの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍにおいて、添字ｊが異なる場合、それぞれに含まれる同一の添字ｉのトップセルＴｉ同士の各定格出力は、同一でもよいし、同一でなくてもよい。以下では、簡単のため、添字ｊが異なるトップセルストリングＴｓｊ同士における各トップセルＴｉの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
すなわち、以下の説明では、各トップセルＴｉの定格出力と、各トップセルストリングＴｓｊの定格出力は、それぞれ同一である。
【0012】
図１に示す例では、トップセルモジュール２は、ｎ個のトップセルＴｉが図示横方向に配列され、それぞれが互いに電気的に接続されることで、トップセルストリングＴｓｊを形成している。各トップセルストリングＴｓｊは、それぞれの長手方向（図示横方向）に互いに隣接して配列されている。このため、トップセルモジュール２における各トップセルＴｉは、全体として、ｎ×ｍの矩形格子状に配列されている。図１には、ｎ＝６、ｍ＝４の例が記載されているが、ｎ、ｍはこれに限定されない。
【0013】
以下では、各トップセルストリングＴｓｊの長手方向をＸ軸方向、各トップセルストリングＴｓｊの配列方向（図示縦方向）をＹ軸方向と称する。タンデム太陽電池１の厚さ方向は、Ｚ軸方向と称する。
Ｘ軸方向の正方向（Ｘ軸正方向）は、トップセルＴｉの添字ｉが降順になる並びの方向である。Ｙ軸方向の正方向（Ｙ軸正方向）は、トップセルストリングＴｓｊの添字ｊが降順になる並びの方向である。Ｚ軸方向の正方向（Ｚ軸正方向）は、トップセルモジュール２の入射面の法線方向において、ボトムセルモジュール３からトップセルモジュール２に向かう方向である。Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向、およびＺ軸負方向は、それぞれ、Ｘ軸正方向、Ｙ軸正方向、およびＺ軸正方向の反対方向である。
Ｚ軸方向は、Ｚ軸正方向を上方、Ｚ軸負方向を下方とする上下方向である。以下では、特に断らない限り、上、下は、Ｚ軸方向における上、下を意味する。
Ｘ軸方向の正方向（Ｘ軸正方向）は、トップセルＴｉの添字ｉが降順になる並びの方向である。Ｙ軸方向の正方向（Ｙ軸正方向）は、トップセルストリングＴｓｊの添字ｊが降順になる並びの方向である。Ｚ軸方向の正方向（Ｚ軸正方向）は、トップセルモジュール２の入射面の法線方向において、ボトムセルモジュール３からトップセルモジュール２に向かう方向である。Ｘ軸負方向、Ｙ軸負方向、およびＺ軸負方向は、それぞれ、Ｘ軸正方向、Ｙ軸正方向、およびＺ軸正方向の反対方向である。
Ｚ軸方向は、Ｚ軸正方向を上方、Ｚ軸負方向を下方とする上下方向である。以下では、特に断らない限り、上、下は、Ｚ軸方向における上、下を意味する。
【0014】
図１に例示するトップセルモジュール２において各トップセルＴｉの構成は同一なので、主に、図２に示すトップセルストリングＴｓ１のトップセルＴ２の例で説明する。
トップセルＴ２は、基板２０１と、直列アレイセルＡと、を有する。
基板２０１は、トップセルＴ２の下層部を形成する板部材である。基板２０１の材料は、光透過性を有していれば特に限定されない。基板２０１の透過率は高いほどより好ましい。例えば、基板２０１の材料は、ガラスであることがより好ましい。例えば、基板２０１の材料は、アクリル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）など）、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォンやポリエーテルイミドなどの透明樹脂や、ソーダライムガラス、白板ガラス、化学強化ガラスや石英など無機材料などを用いることができる。基板２０１は、上記に挙げた材料を積層してもよい。
基板２０１は、板厚方向がＺ軸方向に一致する姿勢で、絶縁層４におけるＺ軸正方向の表面にメカニカルに接合されている。
基板２０１は、トップセルＴ２の平面視の外形を規定している。平面視におけるトップセルＴ２の外側とは、平面視において、基板２０１の外周部よりも外の領域を指す。
図３にトップセルストリングＴｓ１におけるトップセルＴ１の例で示すように、基板２０１の平面視形状は、Ｘ軸方向に延びる２辺と、Ｙ軸方向に延びる２辺と、を有する矩形である。
トップセルＴ２は、基板２０１と、直列アレイセルＡと、を有する。
基板２０１は、トップセルＴ２の下層部を形成する板部材である。基板２０１の材料は、光透過性を有していれば特に限定されない。基板２０１の透過率は高いほどより好ましい。例えば、基板２０１の材料は、ガラスであることがより好ましい。例えば、基板２０１の材料は、アクリル、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）など）、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォンやポリエーテルイミドなどの透明樹脂や、ソーダライムガラス、白板ガラス、化学強化ガラスや石英など無機材料などを用いることができる。基板２０１は、上記に挙げた材料を積層してもよい。
基板２０１は、板厚方向がＺ軸方向に一致する姿勢で、絶縁層４におけるＺ軸正方向の表面にメカニカルに接合されている。
基板２０１は、トップセルＴ２の平面視の外形を規定している。平面視におけるトップセルＴ２の外側とは、平面視において、基板２０１の外周部よりも外の領域を指す。
図３にトップセルストリングＴｓ１におけるトップセルＴ１の例で示すように、基板２０１の平面視形状は、Ｘ軸方向に延びる２辺と、Ｙ軸方向に延びる２辺と、を有する矩形である。
【0015】
図２に示すように、直列アレイセルＡは、厚さ方向において光透過性を有する太陽電池セルである。直列アレイセルＡは、基板２０１における絶縁層４と反対側（Ｚ軸正方向）の表面２０１ａに積層して配置されている。
直列アレイセルＡは、負電極部Ａ０、ｋ個（ｋは、２以上の整数）の単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１を有する。単位セルＡ１、…、Ａｋの個数ｋは２以上であれば特に限定されない。例えば、ｋは２５であってもよい。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、トップセルモジュール２の上方から入射する入射光Ｌの一部を吸収してそれぞれ発電を行う。図２には、入射光Ｌがトップセルモジュール２に垂直入射するように描かれているが、入射光Ｌの入射角は垂直には限定されない。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、負電極部Ａ０と正電極部Ａｋ＋１との間で直列に接続されている。
負電極部Ａ０、単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１の平面視形状は、いずれも、基板２０１におけるＸ軸方向の全幅において、Ｘ軸方向に延びる帯状である。
負電極部Ａ０、単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１は、平面視において、基板２０１のＹ軸正方向の端部からＹ軸負方向の端部に向かって、この順に配置されている。
直列アレイセルＡは、負電極部Ａ０、ｋ個（ｋは、２以上の整数）の単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１を有する。単位セルＡ１、…、Ａｋの個数ｋは２以上であれば特に限定されない。例えば、ｋは２５であってもよい。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、トップセルモジュール２の上方から入射する入射光Ｌの一部を吸収してそれぞれ発電を行う。図２には、入射光Ｌがトップセルモジュール２に垂直入射するように描かれているが、入射光Ｌの入射角は垂直には限定されない。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、負電極部Ａ０と正電極部Ａｋ＋１との間で直列に接続されている。
負電極部Ａ０、単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１の平面視形状は、いずれも、基板２０１におけるＸ軸方向の全幅において、Ｘ軸方向に延びる帯状である。
負電極部Ａ０、単位セルＡ１、…、Ａｋ、および正電極部Ａｋ＋１は、平面視において、基板２０１のＹ軸正方向の端部からＹ軸負方向の端部に向かって、この順に配置されている。
【0016】
表面２０１ａに積層する直列アレイセルＡの下層部は、裏面透明電極層２０２によって形成されている。
裏面透明電極層２０２は、光透過性を有する導電膜で形成されている。例えば、裏面透明電極層２０２は、１層以上の酸化物透明導電膜を含むことが好ましい。
酸化物透明導電膜の種類は特に限定されない。例えば、酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Al-doped Zinc Oxide；ＡＺＯ）、ボロンドープ酸化亜鉛（Boron-doped Zinc Oxide；ＢＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（Gallium-doped Zinc Oxide；ＧＺＯ）、ドープされた酸化スズ、チタンドープ酸化インジウム（Titanium-doped Indium Oxide；ＩＴｉＯ）、酸化インジウム酸化亜鉛（Indium Zinc Oxide；ＩＺＯ）や酸化インジウムガリウム亜鉛（Indium Gallium Zinc Oxide；ＩＧＺＯ）、水素ドープ酸化インジウム（Hydrogen-doped Indium Oxide；ＩＯＨ）などの半導体導電膜が挙げられる。
例えば、酸化物透明導電膜は、複数の膜を持つ積層膜であってもよい。
酸化スズなどの膜へのドーパントは特に限定されない。例えば、ドーパントとしては、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素が挙げられる。
裏面透明電極層２０２は、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素がドープされた酸化スズ膜が含まれることが好ましい。ドープされた酸化スズ膜において、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素は、酸化スズ膜に含まれるスズに対して１０原子％以下含まれることが好ましい。
裏面透明電極層２０２は、光透過性を有する導電膜で形成されている。例えば、裏面透明電極層２０２は、１層以上の酸化物透明導電膜を含むことが好ましい。
酸化物透明導電膜の種類は特に限定されない。例えば、酸化物透明導電膜としては、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide；ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Al-doped Zinc Oxide；ＡＺＯ）、ボロンドープ酸化亜鉛（Boron-doped Zinc Oxide；ＢＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（Gallium-doped Zinc Oxide；ＧＺＯ）、ドープされた酸化スズ、チタンドープ酸化インジウム（Titanium-doped Indium Oxide；ＩＴｉＯ）、酸化インジウム酸化亜鉛（Indium Zinc Oxide；ＩＺＯ）や酸化インジウムガリウム亜鉛（Indium Gallium Zinc Oxide；ＩＧＺＯ）、水素ドープ酸化インジウム（Hydrogen-doped Indium Oxide；ＩＯＨ）などの半導体導電膜が挙げられる。
例えば、酸化物透明導電膜は、複数の膜を持つ積層膜であってもよい。
酸化スズなどの膜へのドーパントは特に限定されない。例えば、ドーパントとしては、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素が挙げられる。
裏面透明電極層２０２は、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素がドープされた酸化スズ膜が含まれることが好ましい。ドープされた酸化スズ膜において、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｆ、及びＣｌからなる群から選ばれる１種以上の元素は、酸化スズ膜に含まれるスズに対して１０原子％以下含まれることが好ましい。
【0017】
裏面透明電極層２０２は、酸化物透明導電膜と基板２０１の間、又は、酸化物透明導電膜と後述するｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３の間に、ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極を含むことが好ましい。ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極は、金属、合金、グラフェン、導電性窒化物及び導電性酸化物からなる群より選ばれる１種以上の材料を含むことが好ましい。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極は、酸化物透明導電膜の電気抵抗が高く、それ単独では電圧降下による効率低下が生じる場合に適用するのが有効である。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極に用いられる金属は、酸化物透明導電膜に対して開口率が９５％以上であることが好ましい。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極に用いられる金属は、特に限定されないが、例えば、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。
電極としてライン状やメッシュ状の金属膜を用いる場合、開口部によって必要な光透過性が確保され、さらに電気抵抗が酸化物透明導電膜よりも低くなれば、金属膜の膜厚は特に限定されない。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極は、酸化物透明導電膜の電気抵抗が高く、それ単独では電圧降下による効率低下が生じる場合に適用するのが有効である。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極に用いられる金属は、酸化物透明導電膜に対して開口率が９５％以上であることが好ましい。
ドット状、ライン状もしくはメッシュ状の電極に用いられる金属は、特に限定されないが、例えば、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。
電極としてライン状やメッシュ状の金属膜を用いる場合、開口部によって必要な光透過性が確保され、さらに電気抵抗が酸化物透明導電膜よりも低くなれば、金属膜の膜厚は特に限定されない。
【0018】
裏面透明電極層２０２は、平面視における負電極部Ａ０と、単位セルＡ１、…、Ａｋとの各形状にパターニングされている。このため、裏面透明電極層２０２は、Ｙ軸方向において互いに離れた（ｋ＋１）本の帯状の導電性パターンを形成している。
単位セルＡｋの下層部を形成する裏面透明電極層２０２は、平面視において、単位セルＡｋの上層部よりもＹ軸負方向に突出している。単位セルＡｋの上層部よりもＹ軸負方向に突出した裏面透明電極層２０２上には、正電極部Ａｋ＋１が形成されている。
単位セルＡｋの下層部を形成する裏面透明電極層２０２は、平面視において、単位セルＡｋの上層部よりもＹ軸負方向に突出している。単位セルＡｋの上層部よりもＹ軸負方向に突出した裏面透明電極層２０２上には、正電極部Ａｋ＋１が形成されている。
【0019】
負電極部Ａ０は、負電極部Ａ０の下層部を形成する裏面透明電極層２０２上に、積層された負電極２０６Ｎを有する。負電極２０６Ｎは、負電極部Ａ０の下層部を形成する裏面透明電極層２０２の全体を覆って配置されており、裏面透明電極層２０２と導通している。
負電極２０６Ｎは、金属膜などの導電材料で形成されている。金属膜の材料は特に限定されない。
例えば、負電極２０６Ｎは、後述する表面透明電極層２０５と同様な導電膜で形成されてもよい。例えば、負電極２０６Ｎに用いる金属膜の材料として、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。また、金属膜として、導電性を持つ金属ペーストを用いることも好ましい。
負電極２０６Ｎは、金属膜などの導電材料で形成されている。金属膜の材料は特に限定されない。
例えば、負電極２０６Ｎは、後述する表面透明電極層２０５と同様な導電膜で形成されてもよい。例えば、負電極２０６Ｎに用いる金属膜の材料として、Ｍｏ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗなどが挙げられる。また、金属膜として、導電性を持つ金属ペーストを用いることも好ましい。
【0020】
単位セルＡ１、…、Ａｋのそれぞれは、例えば、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ）太陽電池セルである。単位セルＡ１、…、Ａｋのそれぞれは、表面２０１ａの上に、上述した裏面透明電極層２０２と、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３と、ｎ－化合物層２０４と、表面透明電極層２０５と、がこの順に積層されている。ただし、このような構成は一例である。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、入射光Ｌを光電変換することで発電するとともに、入射光Ｌの一部を下方に透過させることができれば、どのような構成を有していてもよい。例えば、単位セルＡ１、…、Ａｋは、上述の層構成に加えて、保護フィルム、封止材などが適宜追加されてよい。例えば、発電層であるｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３およびｎ－化合物層２０４に入射する入射光Ｌの光量を増大する目的で、ｎ－化合物層２０４の上面に反射防止膜が形成されてもよい。
単位セルＡ１、…、Ａｋの種類は、亜酸化銅太陽電池には限定されない。例えば、単位セルＡ１、…、Ａｋの種類は、色素増感太陽電池、有機薄膜系太陽電池、ペロブスカイト太陽電池などであってもよい。
単位セルＡ１、…、Ａｋは、入射光Ｌを光電変換することで発電するとともに、入射光Ｌの一部を下方に透過させることができれば、どのような構成を有していてもよい。例えば、単位セルＡ１、…、Ａｋは、上述の層構成に加えて、保護フィルム、封止材などが適宜追加されてよい。例えば、発電層であるｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３およびｎ－化合物層２０４に入射する入射光Ｌの光量を増大する目的で、ｎ－化合物層２０４の上面に反射防止膜が形成されてもよい。
単位セルＡ１、…、Ａｋの種類は、亜酸化銅太陽電池には限定されない。例えば、単位セルＡ１、…、Ａｋの種類は、色素増感太陽電池、有機薄膜系太陽電池、ペロブスカイト太陽電池などであってもよい。
【0021】
ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３は、入射光Ｌによって正孔と電子とを発生するｐ型半導体であり、ｐ型の亜酸化銅の薄膜で形成される。
ｎ－化合物層２０４は、入射光Ｌによってｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３で発生した電子を表面透明電極層２０５まで輸送するｎ型半導体であり、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３の上面に積層されている。ｎ－化合物層２０４は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３とヘテロｐｎ接合を形成している。
ｎ－化合物層２０４は、特に限定されるものではないが、Ｇａを含む酸化物半導体層であって、Ｇａを主成分とする化合物を含むことが好ましい。例えば、ｎ－化合物層２０４はＧａを主成分とする酸化物に他の酸化物が混合していてもよいし、Ｇａを主成分とする酸化物に他の元素がドープしていてもよいし、他の元素がドープしたＧａを主成分とする酸化物と他の酸化物が混合していてもよい。
ｎ－化合物層２０４は、単層又は多層である。ｎ－化合物層２０４に含まれる金属元素のうち、Ｇａは５０原子％以上であることが好ましい。
ｎ－化合物層２０４に含まれる金属元素は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３側から表面透明電極層２０５側に傾斜していてもよい。
ｎ－化合物層２０４は、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｎ、Ｂ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の元素の酸化物とＧａの酸化物とを９０ｗｔ％以上含むことが好ましい。
ｎ－化合物層２０４は、入射光Ｌによってｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３で発生した電子を表面透明電極層２０５まで輸送するｎ型半導体であり、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３の上面に積層されている。ｎ－化合物層２０４は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３とヘテロｐｎ接合を形成している。
ｎ－化合物層２０４は、特に限定されるものではないが、Ｇａを含む酸化物半導体層であって、Ｇａを主成分とする化合物を含むことが好ましい。例えば、ｎ－化合物層２０４はＧａを主成分とする酸化物に他の酸化物が混合していてもよいし、Ｇａを主成分とする酸化物に他の元素がドープしていてもよいし、他の元素がドープしたＧａを主成分とする酸化物と他の酸化物が混合していてもよい。
ｎ－化合物層２０４は、単層又は多層である。ｎ－化合物層２０４に含まれる金属元素のうち、Ｇａは５０原子％以上であることが好ましい。
ｎ－化合物層２０４に含まれる金属元素は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層２０３側から表面透明電極層２０５側に傾斜していてもよい。
ｎ－化合物層２０４は、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｎ、Ｂ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、及びＣａからなる群より選ばれる１種以上の元素の酸化物とＧａの酸化物とを９０ｗｔ％以上含むことが好ましい。
【0022】
表面透明電極層２０５は、ｎ－化合物層２０４の上面に積層されている。表面透明電極層２０５は、裏面透明電極層２０２と同様、光透過性を有する導電膜で形成されている。例えば、表面透明電極層２０５は、裏面透明電極層２０２と同じ材料で形成されてもよい。
【0023】
このような構成によれば、単位セルＡ１、…、Ａｋは、それぞれ裏面透明電極層２０２を正極、表面透明電極層２０５を負極とする太陽電池を構成している。
単位セルＡ１、…、Ａｋのうち、Ｙ軸方向に隣り合う単位セル同士は、導電路２０８を介在して直列接続されている。
導電路２０８としては、裏面透明電極層２０２と表面透明電極層２０５とを電気的に接続できる適宜の導電体が用いられる。図２では、各導電路２０８は模式的に線状に描かれているが、線状の配線には限定されない。例えば、各導電路２０８は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層上にｎ－化合物層２０４を形成したのちに溝加工を施して、当該箇所において裏面透明電極層２０２を露出させた後に、表面透明電極層２０５を製膜することで、溝部を介して裏面透明電極層２０２と表面透明電極層２０５とを電気的に接続した構成とされてもよい。
単位セルＡ１における表面透明電極層２０５は、導電路２０８によって負電極部Ａ０の負電極２０６Ｎと導通している。
単位セルＡ１、…、Ａｋのうち、Ｙ軸方向に隣り合う単位セル同士は、導電路２０８を介在して直列接続されている。
導電路２０８としては、裏面透明電極層２０２と表面透明電極層２０５とを電気的に接続できる適宜の導電体が用いられる。図２では、各導電路２０８は模式的に線状に描かれているが、線状の配線には限定されない。例えば、各導電路２０８は、ｐ－Ｃｕ２Ｏ層上にｎ－化合物層２０４を形成したのちに溝加工を施して、当該箇所において裏面透明電極層２０２を露出させた後に、表面透明電極層２０５を製膜することで、溝部を介して裏面透明電極層２０２と表面透明電極層２０５とを電気的に接続した構成とされてもよい。
単位セルＡ１における表面透明電極層２０５は、導電路２０８によって負電極部Ａ０の負電極２０６Ｎと導通している。
【0024】
正電極部Ａｋ＋１は、単位セルＡｋの下層部を形成する裏面透明電極層２０２上に、正電極２０６Ｐを有する。正電極２０６Ｐは、単位セルＡｋの下層部を形成する裏面透明電極層２０２上に積層してＸ軸方向に延びており、裏面透明電極層２０２と導通している。
【0025】
直列アレイセルＡにおいて、単位セルＡ１、…、Ａｋの各表面透明電極層２０５の上面と、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの各上面と、は、直列アレイセルＡの上面であり、トップセルＴ２の表面を構成している。
特に、単位セルＡ１、…、Ａｋの各表面透明電極層２０５の上面は、いずれもＺ軸方向に延びる法線を有する平面Ｉｓと略同一平面上に位置する。
図２では、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの各上面が、平面Ｉｓよりも低く描かれているが、各上面の高さはこれには限定されない。例えば、負電極２０６Ｎの上面および正電極２０６Ｐの上面の一方または両方は、平面Ｉｓと同一の高さ以上の高さに位置していてもよい。
特に、単位セルＡ１、…、Ａｋの各表面透明電極層２０５の上面は、いずれもＺ軸方向に延びる法線を有する平面Ｉｓと略同一平面上に位置する。
図２では、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの各上面が、平面Ｉｓよりも低く描かれているが、各上面の高さはこれには限定されない。例えば、負電極２０６Ｎの上面および正電極２０６Ｐの上面の一方または両方は、平面Ｉｓと同一の高さ以上の高さに位置していてもよい。
【0026】
各トップセルＴｉにおける負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとは、入射光Ｌが入射する表面側に設けられている。各トップセルＴｉにおける負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとは、各ボトムセルＢｉと対向する面の反対側の面側に設けられた第１セル電極の例である。
【0027】
トップセルモジュール２における各トップセルＴｉは、上述したトップセルＴ２と同様の構成を有する。
図１に示すように、トップセルＴｉは、負電極２０６ＮがＹ軸正方向、正電極２０６ＰがＹ軸負方向に位置した状態で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に矩形格子状に配置されている。なお、図１では、簡単のため、直列アレイセルＡの詳細構造の図示は省略している。
各トップセルストリングＴｓｊにおいて、Ｘ軸方向に互いに隣り合うトップセルＴｉは、それぞれ第１セルコネクト２１１によって電気的に接続されている。第１セルコネクト２１１は、負電極２０６Ｎ同士、または正電極２０６Ｐ同士を電気的に接続する導体である。
第１セルコネクト２１１の構成は、負電極２０６Ｎ同士と、正電極２０６Ｐ同士と、それぞれ電気的に接続できれば、特に限定されない。図３に示す例では、第１セルコネクト２１１は、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの長さよりも短く、短手幅（Ｙ軸方向の幅）以下の幅を有するリボン状の導体である。
なお、図３では、簡単のため、直列アレイセルＡの詳細構造の図示は省略している。
図１に示すように、トップセルＴｉは、負電極２０６ＮがＹ軸正方向、正電極２０６ＰがＹ軸負方向に位置した状態で、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に矩形格子状に配置されている。なお、図１では、簡単のため、直列アレイセルＡの詳細構造の図示は省略している。
各トップセルストリングＴｓｊにおいて、Ｘ軸方向に互いに隣り合うトップセルＴｉは、それぞれ第１セルコネクト２１１によって電気的に接続されている。第１セルコネクト２１１は、負電極２０６Ｎ同士、または正電極２０６Ｐ同士を電気的に接続する導体である。
第１セルコネクト２１１の構成は、負電極２０６Ｎ同士と、正電極２０６Ｐ同士と、それぞれ電気的に接続できれば、特に限定されない。図３に示す例では、第１セルコネクト２１１は、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの長さよりも短く、短手幅（Ｙ軸方向の幅）以下の幅を有するリボン状の導体である。
なお、図３では、簡単のため、直列アレイセルＡの詳細構造の図示は省略している。
【0028】
第１セルコネクト２１１は、Ｘ軸方向において互いに隣り合う負電極２０６Ｎの上側に跨がって配置されており、例えば、導電ペーストや半田材などによって各負電極２０６Ｎに接合されている。図１では、第１セルコネクト２１１は、隣接するトップセル間を繋ぐ短いコネクトの例が図示されているが、第１セルコネクト２１１の形状はこれには限定されない。例えば、第１セルコネクト２１１として、１個のストリングを構成する複数セル全体に跨って各負電極２０６Ｎに接合されている、１本の長いセルコネクトが用いられてもよい。
同様に、第１セルコネクト２１１は、Ｘ軸方向において互いに隣り合う正電極２０６Ｐの上側に跨がって配置されており、例えば、導電ペーストや半田材などによって各正電極２０６Ｐに接合されている。正電極２０６Ｐ同士を接合する第１セルコネクト２１１として、負電極２０６Ｎ同士を接合する第１セルコネクト２１１と同様、１個のストリングを構成する複数セル全体を跨って各正電極２０６Ｐに接合されている、１本の長いセルコネクトが用いられてもよい。
第１セルコネクト２１１によって電気的に接続された各トップセルストリングＴｓｊの各負電極２０６Ｎと各正電極２０６Ｐとは、入射光Ｌが入射する表面側に設けられている。第１セルコネクト２１１によって電気的に接続された各トップセルストリングＴｓｊの各負電極２０６Ｎと各正電極２０６Ｐとは、後述する各ボトムセルストリングＢｓｊと対向する面の反対側の面側に設けられた第１電極部の例である。
同様に、第１セルコネクト２１１は、Ｘ軸方向において互いに隣り合う正電極２０６Ｐの上側に跨がって配置されており、例えば、導電ペーストや半田材などによって各正電極２０６Ｐに接合されている。正電極２０６Ｐ同士を接合する第１セルコネクト２１１として、負電極２０６Ｎ同士を接合する第１セルコネクト２１１と同様、１個のストリングを構成する複数セル全体を跨って各正電極２０６Ｐに接合されている、１本の長いセルコネクトが用いられてもよい。
第１セルコネクト２１１によって電気的に接続された各トップセルストリングＴｓｊの各負電極２０６Ｎと各正電極２０６Ｐとは、入射光Ｌが入射する表面側に設けられている。第１セルコネクト２１１によって電気的に接続された各トップセルストリングＴｓｊの各負電極２０６Ｎと各正電極２０６Ｐとは、後述する各ボトムセルストリングＢｓｊと対向する面の反対側の面側に設けられた第１電極部の例である。
【0029】
図１に示すように、トップセルストリングＴｓ１、Ｔｓ２におけるＸ軸負方向の端部（トップセルＴｎ）の正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとは、第１ストリングコネクト２１２によって、互いに電気的に接続されている。
トップセルストリングＴｓ２、Ｔｓ３におけるＸ軸正方向の端部（トップセルＴ１）の正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとは、第１ストリングコネクト２１２によって、互いに電気的に接続されている。
トップセルストリングＴｓ３、Ｔｓ４におけるＸ軸負方向の端部（トップセルＴｎ）の正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとは、第１ストリングコネクト２１２によって、互いに電気的に接続されている。
このため、第１ストリングコネクト２１２は、トップセルストリングＴｓｊのうち、平面視において互いに異なるトップセルストリングＴｓｊ同士を、それぞれの第１電極部において、互いに電気的に接続している。
トップセルストリングＴｓ２、Ｔｓ３におけるＸ軸正方向の端部（トップセルＴ１）の正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとは、第１ストリングコネクト２１２によって、互いに電気的に接続されている。
トップセルストリングＴｓ３、Ｔｓ４におけるＸ軸負方向の端部（トップセルＴｎ）の正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとは、第１ストリングコネクト２１２によって、互いに電気的に接続されている。
このため、第１ストリングコネクト２１２は、トップセルストリングＴｓｊのうち、平面視において互いに異なるトップセルストリングＴｓｊ同士を、それぞれの第１電極部において、互いに電気的に接続している。
【0030】
各第１ストリングコネクト２１２の構成は、正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとを電気的に接続できれば、特に限定されない。
図１に示す例では、各第１ストリングコネクト２１２はいずれも同じ形状を有する。各第１ストリングコネクト２１２は平面視においてＹ軸方向に開口するＵ字状に形成され、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの短手幅以下の幅を有するリボン状の導体である。
図４に示すように、第１ストリングコネクト２１２は、正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとに、それぞれ上側から接続する接続部２１２ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第１延出部２１２ｂと、を有する。
各接続部２１２ａは、Ｙ軸方向において互いに隣り合う正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとの上側に配置されている。各接続部２１２ａは、例えば、導電ペーストや半田材などによって正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとに接合されている。
第１延出部２１２ｂは、各接続部２１２ａからＸ軸正方向に延在し、平面視Ｕ字状に屈曲または湾曲する経路に沿って、基板２０１の外形で規定される各トップセルＴ１の外形の外側に延びている。
第１延出部２１２ｂのＸ軸方向における延出長は、例えば、ｄ１である。
図１に示す例では、各第１ストリングコネクト２１２はいずれも同じ形状を有する。各第１ストリングコネクト２１２は平面視においてＹ軸方向に開口するＵ字状に形成され、負電極２０６Ｎおよび正電極２０６Ｐの短手幅以下の幅を有するリボン状の導体である。
図４に示すように、第１ストリングコネクト２１２は、正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとに、それぞれ上側から接続する接続部２１２ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第１延出部２１２ｂと、を有する。
各接続部２１２ａは、Ｙ軸方向において互いに隣り合う正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとの上側に配置されている。各接続部２１２ａは、例えば、導電ペーストや半田材などによって正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとに接合されている。
第１延出部２１２ｂは、各接続部２１２ａからＸ軸正方向に延在し、平面視Ｕ字状に屈曲または湾曲する経路に沿って、基板２０１の外形で規定される各トップセルＴ１の外形の外側に延びている。
第１延出部２１２ｂのＸ軸方向における延出長は、例えば、ｄ１である。
【0031】
図４に示す例では、第１ストリングコネクト２１２は、各接続部２１２ａおよび第１延出部２１２ｂが平面視Ｕ字状の単一部材によって形成されているが、第１ストリングコネクト２１２の構成はこれには限定されない。
第１ストリングコネクト２１２は、複数の導体が互いに接合されて構成されてもよい。例えば、第１ストリングコネクト２１２は、第１セルコネクト２１１と同様な第１導体と、第１導体同士を接合する第２導体と、を有していてもよい。
各第１導体は、正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとの上側に接合される。
第２導体としては、第１導体をＹ軸方向に接合するリボン状の導体、または第１延出部２１２ｂと同様な平面視Ｕ字形を有しＵ字形の先端部が各第１導体上に接合された導体、などを用いることができる。
この場合、第１ストリングコネクト２１２は、各第１導体と第２導体とが接合された平面視Ｕ字形を有する。正電極２０６Ｐおよび負電極２０６Ｎ上の各第１導体は、接続部２１２ａと同様の接続部を形成する。各トップセルＴ１の外形の外側に位置する、各第１導体と第２導体とは、第１延出部２１２ｂと同様の第１延出部を形成する。
第１ストリングコネクト２１２は、複数の導体が互いに接合されて構成されてもよい。例えば、第１ストリングコネクト２１２は、第１セルコネクト２１１と同様な第１導体と、第１導体同士を接合する第２導体と、を有していてもよい。
各第１導体は、正電極２０６Ｐと負電極２０６Ｎとの上側に接合される。
第２導体としては、第１導体をＹ軸方向に接合するリボン状の導体、または第１延出部２１２ｂと同様な平面視Ｕ字形を有しＵ字形の先端部が各第１導体上に接合された導体、などを用いることができる。
この場合、第１ストリングコネクト２１２は、各第１導体と第２導体とが接合された平面視Ｕ字形を有する。正電極２０６Ｐおよび負電極２０６Ｎ上の各第１導体は、接続部２１２ａと同様の接続部を形成する。各トップセルＴ１の外形の外側に位置する、各第１導体と第２導体とは、第１延出部２１２ｂと同様の第１延出部を形成する。
【0032】
図１に示すように、トップセルストリングＴｓ１の負電極２０６ＮにおけるＸ軸正方向の端部には、上側から第１負極端子２１０Ｎが接続されている。
第１負極端子２１０Ｎの構成は、負電極２０６Ｎと電気的に接続でき、トップセルモジュール２の正極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
図３に示す例では、第１負極端子２１０Ｎは、負電極２０６Ｎに上側から接続する接続部２１０ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第３延出部２１０ｂと、を有する。
接続部２１０ａは、Ｙ軸方向において負電極２０６Ｎの短手幅以下の幅を有し、Ｘ軸方向において負電極２０６Ｎの長手幅未満の幅を有する。
図３では、第３延出部２１０ｂの延出方向の先端部には、外部配線を接続する目的で、接続部２１０ａよりも広い幅を有する端子電極２１０ｃが描かれているが、外部配線との接続が確実に行える場合は、端子電極２１０ｃと接続部２１０ａとのＹ軸方向の幅を同じにしてもよい。
例えば、第１負極端子２１０Ｎは、第１セルコネクト２１１と同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されてもよい。
第１負極端子２１０Ｎの構成は、負電極２０６Ｎと電気的に接続でき、トップセルモジュール２の正極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
図３に示す例では、第１負極端子２１０Ｎは、負電極２０６Ｎに上側から接続する接続部２１０ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第３延出部２１０ｂと、を有する。
接続部２１０ａは、Ｙ軸方向において負電極２０６Ｎの短手幅以下の幅を有し、Ｘ軸方向において負電極２０６Ｎの長手幅未満の幅を有する。
図３では、第３延出部２１０ｂの延出方向の先端部には、外部配線を接続する目的で、接続部２１０ａよりも広い幅を有する端子電極２１０ｃが描かれているが、外部配線との接続が確実に行える場合は、端子電極２１０ｃと接続部２１０ａとのＹ軸方向の幅を同じにしてもよい。
例えば、第１負極端子２１０Ｎは、第１セルコネクト２１１と同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されてもよい。
【0033】
図１に示すように、トップセルストリングＴｓ４の正電極２０６ＰにおけるＸ軸正方向の端部には、上側から第１正極端子２１０Ｐが接続されている。
第１正極端子２１０Ｐの構成は、正電極２０６Ｐと電気的に接続でき、トップセルモジュール２の負極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
第１正極端子２１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様、正電極２０６Ｐに上側から接続する接続部２１０ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第３延出部２１０ｂと、を有する。
第１正極端子２１０Ｐにおける接続部２１０ａは、正電極２０６Ｐの短手幅以下の幅を有する。
図１では、第１正極端子２１０Ｐにおける第３延出部２１０ｂの延出方向の先端部には、第１負極端子２１０Ｎと同様の端子電極２１０ｃが描かれているが、外部配線との接続が確実に行える場合は、端子電極２１０ｃと接続部２１０ａとのＹ軸方向の幅を同じにしてもよい。
例えば、第１正極端子２１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様、第１セルコネクト２１１と同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されてもよい。
第１正極端子２１０Ｐの構成は、正電極２０６Ｐと電気的に接続でき、トップセルモジュール２の負極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
第１正極端子２１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様、正電極２０６Ｐに上側から接続する接続部２１０ａと、平面視においてトップセルモジュール２の外側に延びる第３延出部２１０ｂと、を有する。
第１正極端子２１０Ｐにおける接続部２１０ａは、正電極２０６Ｐの短手幅以下の幅を有する。
図１では、第１正極端子２１０Ｐにおける第３延出部２１０ｂの延出方向の先端部には、第１負極端子２１０Ｎと同様の端子電極２１０ｃが描かれているが、外部配線との接続が確実に行える場合は、端子電極２１０ｃと接続部２１０ａとのＹ軸方向の幅を同じにしてもよい。
例えば、第１正極端子２１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様、第１セルコネクト２１１と同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されてもよい。
【0034】
以上説明したトップセルモジュール２の等価回路を説明する。
図５は、第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるトップセルモジュールの等価回路図である。
図４と図５に示すように、各トップセルストリングＴｓｊにおけるトップセルＴ１－Ｔｎは、第１セルコネクト２１１によって並列接続されている。
トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍは、第１ストリングコネクト２１２によって直列接続されている。
トップセルモジュール２は、並列接続されたｎ個のトップセルＴｉがｍ組直列接続された回路構成（ｎ並列ｍ直列）を有する。
図５は、第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるトップセルモジュールの等価回路図である。
図４と図５に示すように、各トップセルストリングＴｓｊにおけるトップセルＴ１－Ｔｎは、第１セルコネクト２１１によって並列接続されている。
トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓｍは、第１ストリングコネクト２１２によって直列接続されている。
トップセルモジュール２は、並列接続されたｎ個のトップセルＴｉがｍ組直列接続された回路構成（ｎ並列ｍ直列）を有する。
【0035】
トップセルストリングＴｓ１における各負電極２０６Ｎは、トップセルモジュール２の正極である。トップセルストリングＴｓｍにおける各正電極２０６Ｐは、トップセルモジュール２の負極である。
第１負極端子２１０Ｎは、トップセルモジュール２の正極のうち、トップセルＴ１の負電極２０６Ｎに接続されている。
第１正極端子２１０Ｐは、トップセルモジュール２の負極のうち、トップセルＴ１の正電極２０６Ｐに接続されている。
トップセルモジュール２に入射光Ｌが入射することによって、トップセルモジュール２の各トップセルストリングＴｓｊが発電すると、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとの間に電圧が生じる。第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとに外部負荷を接続すると、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとから、発電出力を外部に取り出すことができる。
第１負極端子２１０Ｎは、トップセルモジュール２の正極のうち、トップセルＴ１の負電極２０６Ｎに接続されている。
第１正極端子２１０Ｐは、トップセルモジュール２の負極のうち、トップセルＴ１の正電極２０６Ｐに接続されている。
トップセルモジュール２に入射光Ｌが入射することによって、トップセルモジュール２の各トップセルストリングＴｓｊが発電すると、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとの間に電圧が生じる。第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとに外部負荷を接続すると、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとから、発電出力を外部に取り出すことができる。
【0036】
【0037】
図６に示すように、ボトムセルモジュール３は、ｍ個（ただし、ｍは２以上の整数）のボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍを有する。ボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍのそれぞれは、ｎ個（ただし、ｎは２以上の整数）のボトムセルＢ１、…、Ｂｎが互いに電気的に接続されて構成されている。
ここで、ボトムセルモジュール３における個数ｎ、ｍは、トップセルモジュール２における個数ｎ、ｍとは相違していてもよいが、以下では、トップセルモジュール２における個数ｎ、ｍに等しい例で説明する。
以下では、ボトムセルＢ１、…、Ｂｎのうちの任意の１つを表す場合、ｉが１からｎのいずれかを表すとして、「ボトムセルＢｉ」と記載する場合がある。ボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍのうちの任意の１つを表す場合、ｊが１からｍのいずれかを表すとして、「ボトムセルストリングＢｓｊ」と記載する場合がある。
ボトムセルＢ１、…、Ｂｎの全体は「ボトムセルＢ１－Ｂｎ」と、ボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍの全体は、「ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍ」と、記載する場合がある。
ここで、ボトムセルモジュール３における個数ｎ、ｍは、トップセルモジュール２における個数ｎ、ｍとは相違していてもよいが、以下では、トップセルモジュール２における個数ｎ、ｍに等しい例で説明する。
以下では、ボトムセルＢ１、…、Ｂｎのうちの任意の１つを表す場合、ｉが１からｎのいずれかを表すとして、「ボトムセルＢｉ」と記載する場合がある。ボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍのうちの任意の１つを表す場合、ｊが１からｍのいずれかを表すとして、「ボトムセルストリングＢｓｊ」と記載する場合がある。
ボトムセルＢ１、…、Ｂｎの全体は「ボトムセルＢ１－Ｂｎ」と、ボトムセルストリングＢｓ１、…、Ｂｓｍの全体は、「ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍ」と、記載する場合がある。
【0038】
ボトムセルストリングＢｓｊを構成するボトムセルＢ１－Ｂｎの各定格出力は、同一であることがより好ましいが、同一でなくてもよい。以下では、簡単のため、１つのボトムセルストリングＢｓｊにおけるボトムセルＢ１－Ｂｎのそれぞれの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍにおいて、ｊが異なる場合、それぞれに含まれる同一の添字ｉのボトムセルＢｉ同士の各定格出力は、同一でもよいし、同一でなくてもよい。以下では、簡単のため、添字ｊが異なるボトムセルストリングＢｓｊ同士における各ボトムセルＢｉの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
すなわち、以下の説明では、各ボトムセルＢｉの定格出力と、各ボトムセルストリングＢｓｊの定格出力は、それぞれ同一である。
ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍにおいて、ｊが異なる場合、それぞれに含まれる同一の添字ｉのボトムセルＢｉ同士の各定格出力は、同一でもよいし、同一でなくてもよい。以下では、簡単のため、添字ｊが異なるボトムセルストリングＢｓｊ同士における各ボトムセルＢｉの定格出力は、互いに同一である例で説明する。
すなわち、以下の説明では、各ボトムセルＢｉの定格出力と、各ボトムセルストリングＢｓｊの定格出力は、それぞれ同一である。
【0039】
図７に示す例では、ボトムセルモジュール３における各ボトムセルＢｉにおいては、平面視の外形状および外形の大きさが各トップセルＴｉの外形状および外形の大きさと同じである。各ボトムセルＢｉは、添字ｉに対応するトップセルＴｉと平面視において互いに重なっている。このため、ボトムセルストリングＢｓｊは、厚さ方向において、添字ｊが等しいトップセルストリングＴｓｊと互いに重なっている。重なっているとき、トップセルストリングＴｓｊとボトムセルストリングＢｓｊが完全に重なっている必要はない。
ボトムセルＢｉの外形状および外形の大きさは、トップセルＴｉとは異なっていてもよい。ボトムセルＢｉとトップセルＴｉとは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方にずれていてもよい。
ボトムセルＢｉの外形状および外形の大きさは、トップセルＴｉとは異なっていてもよい。ボトムセルＢｉとトップセルＴｉとは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方にずれていてもよい。
【0040】
ボトムセルモジュール３において各ボトムセルＢｉの構成は同一なので、主に、図７に示すボトムセルストリングＢｓ１のボトムセルＢ２の例で説明する。
ボトムセルＢ２は、入射光Ｌのうち、トップセルＴ２および絶縁層４を透過した入射光Ｌ’を受光することによって発電する太陽電池セルである。ボトムセルＢ２の種類は、トップセルＴ２で吸収されにくい波長光で発電できれば特に限定されない。
例えば、長波長光の方が媒体の深部まで到達しやすいので、トップセルＴ２は短波長成分によって発電し、ボトムセルＢ２は長波長成分によって発電できることがより好ましい。例えば、亜酸化銅太陽電池は、短波長光を吸収し長波長光を透過しやすいので、トップセルＴ２として好適である。トップセルＴ２が亜酸化銅太陽電池の場合には、ボトムセルＢ２としては、亜酸化銅太陽電池を透過しやすい約６００ｎｍから長波長側に分光感度を有する太陽電池が用いられることがより好ましい。
ボトムセルＢ２は、入射光Ｌのうち、トップセルＴ２および絶縁層４を透過した入射光Ｌ’を受光することによって発電する太陽電池セルである。ボトムセルＢ２の種類は、トップセルＴ２で吸収されにくい波長光で発電できれば特に限定されない。
例えば、長波長光の方が媒体の深部まで到達しやすいので、トップセルＴ２は短波長成分によって発電し、ボトムセルＢ２は長波長成分によって発電できることがより好ましい。例えば、亜酸化銅太陽電池は、短波長光を吸収し長波長光を透過しやすいので、トップセルＴ２として好適である。トップセルＴ２が亜酸化銅太陽電池の場合には、ボトムセルＢ２としては、亜酸化銅太陽電池を透過しやすい約６００ｎｍから長波長側に分光感度を有する太陽電池が用いられることがより好ましい。
【0041】
ボトムセルＢ２は、例えばバックコンタクト型太陽電池セルである。この場合、ボトムセルＢ２は、セル本体３０１と、正電極３０６Ｐと、負電極３０６Ｎと、を有する。
図８Ａは、バックコンタクト型太陽電池セルの例を示す裏面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＦ８Ｂ－Ｆ８Ｂ線に沿う断面図である。
図８Ａに示すセル本体３０１の配置は、ボトムセルストリングＢｓ１のボトムセルＢ２に用いる場合の例である。図８ＡにおけるＦ８Ｂ－Ｆ８Ｂ線は、図１におけるＦ７－Ｆ７線に対応している。
図８Ｂに示すように、セル本体３０１は、Ｚ軸負方向において、反射防止膜３０２、ｎ型半導体３０３、および拡散層３０４がこの順に積層されている。図８Ｂに示す構成は一例である。例えば、セル本体３０１には、保護フィルム、封止材などが適宜追加されてもよい。
図８Ａは、バックコンタクト型太陽電池セルの例を示す裏面図である。図８Ｂは、図８ＡにおけるＦ８Ｂ－Ｆ８Ｂ線に沿う断面図である。
図８Ａに示すセル本体３０１の配置は、ボトムセルストリングＢｓ１のボトムセルＢ２に用いる場合の例である。図８ＡにおけるＦ８Ｂ－Ｆ８Ｂ線は、図１におけるＦ７－Ｆ７線に対応している。
図８Ｂに示すように、セル本体３０１は、Ｚ軸負方向において、反射防止膜３０２、ｎ型半導体３０３、および拡散層３０４がこの順に積層されている。図８Ｂに示す構成は一例である。例えば、セル本体３０１には、保護フィルム、封止材などが適宜追加されてもよい。
【0042】
反射防止膜３０２は、絶縁層４の下面に接合されている。反射防止膜３０２は、セル本体３０１の上面において、トップセルモジュール２および絶縁層４を透過した入射光Ｌ’の反射を抑制するために設けられている。
ｎ型半導体３０３は、入射光Ｌ’を受光してキャリアを発生させる。例えば、ｎ型半導体３０３は、ｎ型の結晶Ｓｉ基板である。
拡散層３０４には、ｐ＋拡散層３０４Ｐとｎ＋拡散層３０４ＮとがＹ軸方向において交互に配置されている。各ｐ＋拡散層３０４ＰのＸ軸正方向の端部は、Ｙ軸方向に延びるｐ＋拡散層３０４Ｐに接続している。各ｎ＋拡散層３０４ＮのＸ軸負方向の端部は、Ｙ軸方向に延びるｎ＋拡散層３０４Ｎに接続している。これにより、拡散層３０４においては、平面視櫛歯状のｐ＋拡散層３０４Ｐおよびｎ＋拡散層３０４Ｎが嵌合して平面視矩形状の層状部が形成されている。
ｎ型半導体３０３で発生するキャリアは、ｐ＋拡散層３０４Ｐには正孔が、ｎ＋拡散層３０４Ｎには電子がそれぞれ引きつけられるので、ｐ＋拡散層３０４Ｐとｎ＋拡散層３０４Ｎとの間に電圧が発生する。
ｎ型半導体３０３は、入射光Ｌ’を受光してキャリアを発生させる。例えば、ｎ型半導体３０３は、ｎ型の結晶Ｓｉ基板である。
拡散層３０４には、ｐ＋拡散層３０４Ｐとｎ＋拡散層３０４ＮとがＹ軸方向において交互に配置されている。各ｐ＋拡散層３０４ＰのＸ軸正方向の端部は、Ｙ軸方向に延びるｐ＋拡散層３０４Ｐに接続している。各ｎ＋拡散層３０４ＮのＸ軸負方向の端部は、Ｙ軸方向に延びるｎ＋拡散層３０４Ｎに接続している。これにより、拡散層３０４においては、平面視櫛歯状のｐ＋拡散層３０４Ｐおよびｎ＋拡散層３０４Ｎが嵌合して平面視矩形状の層状部が形成されている。
ｎ型半導体３０３で発生するキャリアは、ｐ＋拡散層３０４Ｐには正孔が、ｎ＋拡散層３０４Ｎには電子がそれぞれ引きつけられるので、ｐ＋拡散層３０４Ｐとｎ＋拡散層３０４Ｎとの間に電圧が発生する。
【0043】
各ｐ＋拡散層３０４Ｐの下面には、正電極３０６Ｐが接合されている。各ｎ＋拡散層３０４Ｎの下面には、負電極３０６Ｎが接合されている。
図８Ａに示すように、Ｚ軸正方向から見た正電極３０６Ｐは、ｐ＋拡散層３０４Ｐと同様の櫛歯状の導電パターンを形成している。正電極３０６Ｐは、セル本体３０１で発生した正電圧を取り出す正電極として用いられる。
正電極３０６ＰにおいてＸ軸正方向の端部は、Ｙ軸方向に長い帯状の導電部である。正電極３０６ＰにおけるＸ軸正方向の端部は、ボトムセルＢ１との電気的な接続に使用される。
Ｚ軸正方向から見た負電極３０６Ｎは、ｎ＋拡散層３０４Ｎと同様の櫛歯状の導電パターンを形成している。負電極３０６Ｎの櫛歯部は、正電極３０６Ｐの櫛歯部の凹所に入り込んでいる。
負電極３０６Ｎは、セル本体３０１で発生した負電圧を取り出す負電極として用いられる。
負電極３０６ＮにおいてＸ軸負方向の端部は、Ｙ軸方向に長い帯状の導電部である。負電極３０６ＮにおけるＸ軸負方向の端部は、ボトムセルＢ３との電気的な接続に使用される。
負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとの間には、Ｚ軸正方向から見て隙間があいており、直接的には接触していない。
図８Ａに示すように、Ｚ軸正方向から見た正電極３０６Ｐは、ｐ＋拡散層３０４Ｐと同様の櫛歯状の導電パターンを形成している。正電極３０６Ｐは、セル本体３０１で発生した正電圧を取り出す正電極として用いられる。
正電極３０６ＰにおいてＸ軸正方向の端部は、Ｙ軸方向に長い帯状の導電部である。正電極３０６ＰにおけるＸ軸正方向の端部は、ボトムセルＢ１との電気的な接続に使用される。
Ｚ軸正方向から見た負電極３０６Ｎは、ｎ＋拡散層３０４Ｎと同様の櫛歯状の導電パターンを形成している。負電極３０６Ｎの櫛歯部は、正電極３０６Ｐの櫛歯部の凹所に入り込んでいる。
負電極３０６Ｎは、セル本体３０１で発生した負電圧を取り出す負電極として用いられる。
負電極３０６ＮにおいてＸ軸負方向の端部は、Ｙ軸方向に長い帯状の導電部である。負電極３０６ＮにおけるＸ軸負方向の端部は、ボトムセルＢ３との電気的な接続に使用される。
負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとの間には、Ｚ軸正方向から見て隙間があいており、直接的には接触していない。
【0044】
図８Ｂに示すように、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎは、ボトムセルＢ２のセル本体３０１において、入射光Ｌ’が入射する表面側と反対側の裏面側に設けられている。正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎは、各トップセルＴｉと対向する面の反対側の面側に設けられた第２セル電極の例である。
例えば、模式的に表された図６、７などでは、ボトムセルＢｉの第２セル電極を代表して、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に長い正電極３０６Ｐと、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に長い負電極３０６Ｎと、を記載している。
以下では、特に断らない限り、正電極３０６Ｐと負電極３０６Ｎとは、それぞれ、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に延びる正電極３０６Ｐの部位と負電極３０６Ｎの部位と、を意味する。
例えば、模式的に表された図６、７などでは、ボトムセルＢｉの第２セル電極を代表して、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に長い正電極３０６Ｐと、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に長い負電極３０６Ｎと、を記載している。
以下では、特に断らない限り、正電極３０６Ｐと負電極３０６Ｎとは、それぞれ、Ｘ軸方向の端部においてＹ軸方向に延びる正電極３０６Ｐの部位と負電極３０６Ｎの部位と、を意味する。
【0045】
セル本体３０１は、ボトムセルＢ２の平面視の外形を規定している。平面視におけるボトムセルＢ２の外側とは、平面視において、セル本体３０１の外周部よりも外の領域を指す。
図３にボトムセルストリングＢｓ１におけるボトムセルＢ１の例で示すように、セル本体３０１の平面視形状は、Ｘ軸方向に延びる２辺と、Ｙ軸方向に延びる２辺と、を有する矩形である。
図３にボトムセルストリングＢｓ１におけるボトムセルＢ１の例で示すように、セル本体３０１の平面視形状は、Ｘ軸方向に延びる２辺と、Ｙ軸方向に延びる２辺と、を有する矩形である。
【0046】
ボトムセルモジュール３における各ボトムセルＢｉは、上述したボトムセルＢ２と同様の構成を有する。
図６に示すように、ボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ３では、各ボトムセルＢｉは、正電極３０６ＰがＸ軸正方向、負電極３０６ＮがＸ軸負方向に位置した状態で、Ｘ軸方向に並んで配置されている。
ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ４では、各ボトムセルＢｉは、正電極３０６ＰがＸ軸負方向、負電極３０６ＮがＸ軸正方向に位置した状態で、Ｘ軸方向に並んで配置されている。
各ボトムセルストリングＢｓｊにおいて、Ｘ軸方向に互いに隣り合うボトムセルＢｉは、それぞれ第２セルコネクト３１１によって電気的に接続されている。
第２セルコネクト３１１は、Ｘ軸方向に互いに隣り合うボトムセルＢｉ同士において、互いに隣り合う負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとを電気的に接続する導体である。
第２セルコネクト３１１の構成は、負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとを電気的に接続できれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２セルコネクト３１１は、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎを下方から覆い、Ｘ軸方向に延びるリボン状の導体である。第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の幅は、特に限定されない。図６に示す例では、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの長さの約５分の１程度であるが、この長さも特に限定されない。
第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の位置は特に限定されないが、図６に示す例では、Ｙ軸方向における正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの中央部である。例えば、第２セルコネクト３１１のＹ軸方向における中心線は、ボトムセルＢｉの外形のＹ軸方向の幅ｙ０を二等分する位置にある。
図６に示すように、ボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ３では、各ボトムセルＢｉは、正電極３０６ＰがＸ軸正方向、負電極３０６ＮがＸ軸負方向に位置した状態で、Ｘ軸方向に並んで配置されている。
ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ４では、各ボトムセルＢｉは、正電極３０６ＰがＸ軸負方向、負電極３０６ＮがＸ軸正方向に位置した状態で、Ｘ軸方向に並んで配置されている。
各ボトムセルストリングＢｓｊにおいて、Ｘ軸方向に互いに隣り合うボトムセルＢｉは、それぞれ第２セルコネクト３１１によって電気的に接続されている。
第２セルコネクト３１１は、Ｘ軸方向に互いに隣り合うボトムセルＢｉ同士において、互いに隣り合う負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとを電気的に接続する導体である。
第２セルコネクト３１１の構成は、負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとを電気的に接続できれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２セルコネクト３１１は、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎを下方から覆い、Ｘ軸方向に延びるリボン状の導体である。第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の幅は、特に限定されない。図６に示す例では、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの長さの約５分の１程度であるが、この長さも特に限定されない。
第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の位置は特に限定されないが、図６に示す例では、Ｙ軸方向における正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの中央部である。例えば、第２セルコネクト３１１のＹ軸方向における中心線は、ボトムセルＢｉの外形のＹ軸方向の幅ｙ０を二等分する位置にある。
【0047】
第２セルコネクト３１１は、第１セルコネクト２１１と同様、導電性ペーストや半田材などによって正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎに接合されている。
第２セルコネクト３１１によって電気的に接続された各ボトムセルストリングＢｓｊの各正電極３０６Ｐと各負電極３０６Ｎとは、入射光Ｌの一部である入射光Ｌ’が入射する裏面側に設けられている。各ボトムセルストリングＢｓｊの各正電極３０６Ｐと各負電極３０６Ｎとは、トップセルストリングＴｓｊと対向する面と反対側の面側に設けられた第２電極部の例である。
第２セルコネクト３１１によって電気的に接続された各ボトムセルストリングＢｓｊの各正電極３０６Ｐと各負電極３０６Ｎとは、入射光Ｌの一部である入射光Ｌ’が入射する裏面側に設けられている。各ボトムセルストリングＢｓｊの各正電極３０６Ｐと各負電極３０６Ｎとは、トップセルストリングＴｓｊと対向する面と反対側の面側に設けられた第２電極部の例である。
【0048】
図６に示すように、ボトムセルストリングＢｓ１におけるＸ軸負方向の端部（ボトムセルＢｎ）の負電極３０６Ｎは、第２ストリングコネクト３１２によって、ボトムセルストリングＢｓ２におけるＸ軸負方向の端部の正電極３０６Ｐと電気的に接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ２におけるＸ軸正方向の端部（ボトムセルＢ１）の負電極３０６Ｎは、第２ストリングコネクト３１２によって、ボトムセルストリングＢｓ３におけるＸ軸正方向の端部の正電極３０６Ｐと電気的に接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ３におけるＸ軸負方向の端部の負電極３０６Ｎは、第２ストリングコネクト３１２によって、ボトムセルストリングＢｓ４におけるＸ軸負方向の端部の正電極３０６Ｐと電気的に接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ２におけるＸ軸正方向の端部（ボトムセルＢ１）の負電極３０６Ｎは、第２ストリングコネクト３１２によって、ボトムセルストリングＢｓ３におけるＸ軸正方向の端部の正電極３０６Ｐと電気的に接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ３におけるＸ軸負方向の端部の負電極３０６Ｎは、第２ストリングコネクト３１２によって、ボトムセルストリングＢｓ４におけるＸ軸負方向の端部の正電極３０６Ｐと電気的に接続されている。
【0049】
各第２ストリングコネクト３１２の構成は、負電極３０６Ｎおよび正電極３０６Ｐを電気的に接続できれば、特に限定されない。
図６に示す例では、第２ストリングコネクト３１２はいずれも同じ形状を有する。各第２ストリングコネクト３１２は、平面視においてＸ軸方向に開口するＵ字状に形成されたリボン状の導体である。
図４に示すように、第２ストリングコネクト３１２は、負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとに、それぞれ下側から接続する接続部３１２ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第２延出部３１２ｂと、を有する。
図６に示す例では、第２ストリングコネクト３１２はいずれも同じ形状を有する。各第２ストリングコネクト３１２は、平面視においてＸ軸方向に開口するＵ字状に形成されたリボン状の導体である。
図４に示すように、第２ストリングコネクト３１２は、負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとに、それぞれ下側から接続する接続部３１２ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第２延出部３１２ｂと、を有する。
【0050】
各接続部３１２ａは、Ｙ軸方向において互いに隣り合う負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとの下側にそれぞれ配置されており、例えば、導電ペーストや半田材などによって負電極３０６Ｎと正電極３０６Ｐとに接合されている。
Ｙ軸方向における各接続部３１２ａの配置位置は特に限定されない。図４に示す例では、各接続部３１２ａは、負電極３０６Ｎおよび正電極３０６ＰにおけるＹ軸方向の中央部にそれぞれ配置されている。
各接続部３１２ａにおけるＹ軸方向の幅は、負電極３０６Ｎおよび正電極３０６ＰのＹ軸方向の長さよりも短い。図６に示す例では、各接続部３１２ａにおけるＹ軸方向の幅は、第２セルコネクト３１１の幅と同様、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの長さの約５分の１程度である。
各接続部３１２ａのＹ軸方向における配置位置は、特に限定されない。図６に示す例では、各接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線は、第２セルコネクト３１１と同様、ボトムセルＢｉの外形のＹ軸方向の幅ｙ０を二等分する位置にある。
Ｙ軸方向における各接続部３１２ａの配置位置は特に限定されない。図４に示す例では、各接続部３１２ａは、負電極３０６Ｎおよび正電極３０６ＰにおけるＹ軸方向の中央部にそれぞれ配置されている。
各接続部３１２ａにおけるＹ軸方向の幅は、負電極３０６Ｎおよび正電極３０６ＰのＹ軸方向の長さよりも短い。図６に示す例では、各接続部３１２ａにおけるＹ軸方向の幅は、第２セルコネクト３１１の幅と同様、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎの長さの約５分の１程度である。
各接続部３１２ａのＹ軸方向における配置位置は、特に限定されない。図６に示す例では、各接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線は、第２セルコネクト３１１と同様、ボトムセルＢｉの外形のＹ軸方向の幅ｙ０を二等分する位置にある。
【0051】
図４に示すように、第２延出部３１２ｂは、各接続部２１２ａからＸ軸正方向に延在し、平面視Ｕ字状に屈曲または湾曲する経路に沿って、セル本体３０１の外形で規定される各ボトムセルＢ１の外形の外側に延びている。
第２延出部３１２ｂの幅は、特に限定されない。図４に示す例では、接続部３１２ａと同幅でＸ軸正方向に延びた後、縮幅し、略同幅で屈曲または湾曲する経路を形成している。
図１、６に示すように、平面視では、各第２延出部３１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２の第１延出部２１２ｂをトップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側から挟んでいる。これにより、平面視において、各第２延出部３１２ｂと各第１延出部２１２ｂとは、重なっておらず、互いに離れている。また、第２延出部３１２ｂの長さは第１延出部２１２ｂの長さよりも短いほうが好ましい。平面視で各第２延出部３１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２の第１延出部２１２ｂをトップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側から囲んでいてもよい。
例えば、図４に示す例では、第２延出部３１２ｂの延出方向の最も先端部には、各ボトムセルＢ１の外方においてＹ軸方向に延びる線状部３１２ｃが形成されている。線状部３１２ｃと各ボトムセルＢ１との間には、Ｘ軸方向の幅が、第１延出部２１２ｂの延出長ｄ１よりも大きいｄ２の隙間が形成されている。
第２延出部３１２ｂの幅は、特に限定されない。図４に示す例では、接続部３１２ａと同幅でＸ軸正方向に延びた後、縮幅し、略同幅で屈曲または湾曲する経路を形成している。
図１、６に示すように、平面視では、各第２延出部３１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２の第１延出部２１２ｂをトップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側から挟んでいる。これにより、平面視において、各第２延出部３１２ｂと各第１延出部２１２ｂとは、重なっておらず、互いに離れている。また、第２延出部３１２ｂの長さは第１延出部２１２ｂの長さよりも短いほうが好ましい。平面視で各第２延出部３１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２の第１延出部２１２ｂをトップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側から囲んでいてもよい。
例えば、図４に示す例では、第２延出部３１２ｂの延出方向の最も先端部には、各ボトムセルＢ１の外方においてＹ軸方向に延びる線状部３１２ｃが形成されている。線状部３１２ｃと各ボトムセルＢ１との間には、Ｘ軸方向の幅が、第１延出部２１２ｂの延出長ｄ１よりも大きいｄ２の隙間が形成されている。
【0052】
図４に示す例では、第２ストリングコネクト３１２は、各接続部３１２ａおよび第２延出部３１２ｂが平面視Ｕ字状の単一部材によって形成されているが、第２ストリングコネクト３１２の構成はこれには限定されない。
第２ストリングコネクト３１２は、複数の導体が互いに接合されて構成されてもよい。例えば、第２ストリングコネクト３１２は、第２セルコネクト３１１と同様な第１導体と、第１導体同士を接合する第２導体と、を有していてもよい。
各第１導体は、正電極３０６Ｐと負電極３０６Ｎとの下側に接合される。
第２導体としては、第１導体をＹ軸方向に接合するリボン状の導体、または線状部３１２ｃと同様な平面視Ｕ字形を有しＵ字形の先端部が各第１導体上に接合された導体、などを用いることができる。
この場合、第２ストリングコネクト３１２は、各第１導体と第２導体とが接合された平面視Ｕ字形を有する。正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎ上の各第１導体は、接続部３１２ａと同様の接続部を形成する。各ボトムセルＢ１の外形の外側に位置する、各第１導体と第２導体とは、第２延出部３１２ｂと同様の第２延出部を形成する。
具体的には、このような第２ストリングコネクト３１２の構成は以下のようにして形成できる。例えば、第１導体として、第２セルコネクト３１１を正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎ上からボトムセルＢ１の外側に向かって延びるように、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎを取り付ける。この後、リボン状の導体で形成された線状部３１２ｃに相当する第２導体を、各第２セルコネクト３１１に結合する。
なお、第２導体の平面視形状は、第２ストリングコネクト３１２のような平面視Ｕ字状には限定されない。第２導体の平面視形状は、各ボトムセルＢ１の外側において、第２セルコネクト３１１からなる第１導体同士を繋げられれば形状は問わない。
第２ストリングコネクト３１２は、複数の導体が互いに接合されて構成されてもよい。例えば、第２ストリングコネクト３１２は、第２セルコネクト３１１と同様な第１導体と、第１導体同士を接合する第２導体と、を有していてもよい。
各第１導体は、正電極３０６Ｐと負電極３０６Ｎとの下側に接合される。
第２導体としては、第１導体をＹ軸方向に接合するリボン状の導体、または線状部３１２ｃと同様な平面視Ｕ字形を有しＵ字形の先端部が各第１導体上に接合された導体、などを用いることができる。
この場合、第２ストリングコネクト３１２は、各第１導体と第２導体とが接合された平面視Ｕ字形を有する。正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎ上の各第１導体は、接続部３１２ａと同様の接続部を形成する。各ボトムセルＢ１の外形の外側に位置する、各第１導体と第２導体とは、第２延出部３１２ｂと同様の第２延出部を形成する。
具体的には、このような第２ストリングコネクト３１２の構成は以下のようにして形成できる。例えば、第１導体として、第２セルコネクト３１１を正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎ上からボトムセルＢ１の外側に向かって延びるように、正電極３０６Ｐおよび負電極３０６Ｎを取り付ける。この後、リボン状の導体で形成された線状部３１２ｃに相当する第２導体を、各第２セルコネクト３１１に結合する。
なお、第２導体の平面視形状は、第２ストリングコネクト３１２のような平面視Ｕ字状には限定されない。第２導体の平面視形状は、各ボトムセルＢ１の外側において、第２セルコネクト３１１からなる第１導体同士を繋げられれば形状は問わない。
【0053】
図６に示すように、ボトムセルストリングＢｓ１におけるボトムセルＢ１の正電極３０６Ｐには、下側から第２正極端子３１０Ｐが接続されている。
第２正極端子３１０Ｐ構成は、正電極３０６Ｐと電気的に接続でき、ボトムセルモジュール３の正極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
図３に示す例では、第２正極端子３１０Ｐは、正電極３０６Ｐに下側から接続する接続部３１０ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第３延出部３１０ｂと、を有する。
接続部３１０ａは、Ｘ軸方向において正電極３０６Ｐの短手幅以下の幅を有し、Ｙ軸方向において正電極３０６Ｐの長手幅以下の幅を有する。例えば、接続部３１０ａのＹ軸方向の幅は、第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の幅と同程度でもよい。
第３延出部３１０ｂの延出方向の先端部には、外部配線を接続する目的で、端子電極３１０ｃが形成されている。第３延出部３１０ｂのＸ軸方向の延出長およびＹ軸方向の幅は、特に限定されない。図３に示す例では、延出長は、第３延出部２１０ｂの延出長に等しく、Ｙ軸方向の幅は、接続部３１０ａの幅に等しい。
例えば、第２正極端子３１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様の導体で形成される。
Ｙ軸方向における第２正極端子３１０Ｐの配置位置は、平面視において、第１負極端子２１０Ｎ、第１ストリングコネクト２１２、および第２ストリングコネクト３１２と重ならない位置であれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２正極端子３１０Ｐは、Ｙ軸方向において、第２正極端子３１０Ｐが設けられたボトムセルＢ１における第２セルコネクト３１１と同様の位置に設けられている。
第２正極端子３１０Ｐ構成は、正電極３０６Ｐと電気的に接続でき、ボトムセルモジュール３の正極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
図３に示す例では、第２正極端子３１０Ｐは、正電極３０６Ｐに下側から接続する接続部３１０ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第３延出部３１０ｂと、を有する。
接続部３１０ａは、Ｘ軸方向において正電極３０６Ｐの短手幅以下の幅を有し、Ｙ軸方向において正電極３０６Ｐの長手幅以下の幅を有する。例えば、接続部３１０ａのＹ軸方向の幅は、第２セルコネクト３１１のＹ軸方向の幅と同程度でもよい。
第３延出部３１０ｂの延出方向の先端部には、外部配線を接続する目的で、端子電極３１０ｃが形成されている。第３延出部３１０ｂのＸ軸方向の延出長およびＹ軸方向の幅は、特に限定されない。図３に示す例では、延出長は、第３延出部２１０ｂの延出長に等しく、Ｙ軸方向の幅は、接続部３１０ａの幅に等しい。
例えば、第２正極端子３１０Ｐは、第１負極端子２１０Ｎと同様の導体で形成される。
Ｙ軸方向における第２正極端子３１０Ｐの配置位置は、平面視において、第１負極端子２１０Ｎ、第１ストリングコネクト２１２、および第２ストリングコネクト３１２と重ならない位置であれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２正極端子３１０Ｐは、Ｙ軸方向において、第２正極端子３１０Ｐが設けられたボトムセルＢ１における第２セルコネクト３１１と同様の位置に設けられている。
【0054】
ボトムセルストリングＢｓ４におけるボトムセルＢｉの負電極３０６Ｎには、下側から第２負極端子３１０Ｎが接続されている。
第２負極端子３１０Ｎの構成は、負電極３０６Ｎと電気的に接続でき、ボトムセルモジュール３の負極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
第２負極端子３１０Ｎは、第２正極端子３１０Ｐと同様、負電極３０６Ｎに下側から接続する接続部３１０ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第３延出部３１０ｂと、を有する。
第２負極端子３１０Ｎの形状は、第２正極端子３１０Ｐと異なっていてもよいいが、図６に示す例では、第２正極端子３１０Ｐと同様である。
第２負極端子３１０Ｎにおける第３延出部３１０ｂの延出方向の先端部には、第２正極端子３１０Ｐと同様の端子電極３１０ｃが形成されている。
例えば、第２負極端子３１０Ｎは、第２正極端子３１０Ｐと同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されるが、導通がとれれば材質や形状は特に限定されない。
Ｙ軸方向における第２負極端子３１０Ｎの配置位置は、平面視において、第１正極端子２１０Ｐ、第１ストリングコネクト２１２、および第２ストリングコネクト３１２と重ならない位置であれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２負極端子３１０Ｎは、Ｙ軸方向において、第２負極端子３１０Ｎが設けられたボトムセルＢ１における第２セルコネクト３１１と同様の位置に設けられている。
第２負極端子３１０Ｎの構成は、負電極３０６Ｎと電気的に接続でき、ボトムセルモジュール３の負極の出力を外部に取り出す外部配線を接続できれば、特に限定されない。
第２負極端子３１０Ｎは、第２正極端子３１０Ｐと同様、負電極３０６Ｎに下側から接続する接続部３１０ａと、平面視においてボトムセルモジュール３の外側に延びる第３延出部３１０ｂと、を有する。
第２負極端子３１０Ｎの形状は、第２正極端子３１０Ｐと異なっていてもよいいが、図６に示す例では、第２正極端子３１０Ｐと同様である。
第２負極端子３１０Ｎにおける第３延出部３１０ｂの延出方向の先端部には、第２正極端子３１０Ｐと同様の端子電極３１０ｃが形成されている。
例えば、第２負極端子３１０Ｎは、第２正極端子３１０Ｐと同じ材質のリボン状の金属線のような導体で形成されるが、導通がとれれば材質や形状は特に限定されない。
Ｙ軸方向における第２負極端子３１０Ｎの配置位置は、平面視において、第１正極端子２１０Ｐ、第１ストリングコネクト２１２、および第２ストリングコネクト３１２と重ならない位置であれば、特に限定されない。図６に示す例では、第２負極端子３１０Ｎは、Ｙ軸方向において、第２負極端子３１０Ｎが設けられたボトムセルＢ１における第２セルコネクト３１１と同様の位置に設けられている。
【0055】
以上説明したボトムセルモジュール３の等価回路を説明する。
図９は、第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるボトムセルモジュールの等価回路図である。
図９に示すように、各ボトムセルストリングＢｓｊにおけるボトムセルＢ１－Ｂｎは、第２セルコネクト３１１によって直列接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍは、第２ストリングコネクト３１２によって直列接続されている。
ボトムセルモジュール３は、ｎ×ｍ個のボトムセルＢｉが直列で接続された回路構成を有する。
図９は、第１の実施形態のタンデム太陽電池におけるボトムセルモジュールの等価回路図である。
図９に示すように、各ボトムセルストリングＢｓｊにおけるボトムセルＢ１－Ｂｎは、第２セルコネクト３１１によって直列接続されている。
ボトムセルストリングＢｓ１－Ｂｓｍは、第２ストリングコネクト３１２によって直列接続されている。
ボトムセルモジュール３は、ｎ×ｍ個のボトムセルＢｉが直列で接続された回路構成を有する。
【0056】
ボトムセルストリングＢｓ１におけるボトムセルＢ１の正電極３０６Ｐは、ボトムセルモジュール３の正極である。ボトムセルストリングＢｓｍにおけるボトムセルＢ１の負電極３０６Ｎは、ボトムセルモジュール３の負極である。
第２正極端子３１０Ｐは、ボトムセルモジュール３の正極である正電極３０６Ｐに接続されている。
第２負極端子３１０Ｎは、ボトムセルモジュール３の負極である負電極３０６Ｎに接続されている。
ボトムセルモジュール３に入射光Ｌ’が入射することによって、ボトムセルモジュール３の各ボトムセルストリングＢｓｊが発電すると、第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとの間に電圧が生じる。第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとに外部負荷を接続すると、第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとから、発電出力を外部に取り出すことができる。
第２正極端子３１０Ｐは、ボトムセルモジュール３の正極である正電極３０６Ｐに接続されている。
第２負極端子３１０Ｎは、ボトムセルモジュール３の負極である負電極３０６Ｎに接続されている。
ボトムセルモジュール３に入射光Ｌ’が入射することによって、ボトムセルモジュール３の各ボトムセルストリングＢｓｊが発電すると、第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとの間に電圧が生じる。第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとに外部負荷を接続すると、第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとから、発電出力を外部に取り出すことができる。
【0057】
以上説明したように、タンデム太陽電池１は、入射光Ｌの一部により発電するトップセルモジュール２と、トップセルモジュール２および絶縁層４を透過した入射光Ｌ’により発電するボトムセルモジュール３とが、Ｚ軸方向に積層して配置されている。
特に、ボトムセルモジュール３における各ボトムセルＢｉとしては、バックコンタクト型太陽電池セルを使用しているので、セルコンタクトおよび電極による入射光Ｌ’の反射および吸収による光量損失が抑制される。これにより、ボトムセルモジュール３による発電量を増大させることができる。
特に、ボトムセルモジュール３における各ボトムセルＢｉとしては、バックコンタクト型太陽電池セルを使用しているので、セルコンタクトおよび電極による入射光Ｌ’の反射および吸収による光量損失が抑制される。これにより、ボトムセルモジュール３による発電量を増大させることができる。
【0058】
トップセルモジュール２は、外部出力端子として、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとを有する。ボトムセルモジュール３は、外部出力端子として、第２正極端子３１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとを有する。すなわち、タンデム太陽電池１は、トップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３のそれぞれの発電出力を独立して外部に取り出すことができる４端子として、第１負極端子２１０Ｎ、第１正極端子２１０Ｐ、第２正極端子３１０Ｐ、および第２負極端子３１０Ｎを有する。
【0059】
例えば、タンデム電池内のトップセルモジュールとボトムセルモジュールとが、タンデム電池内で互いに電気的に接続され、タンデム太陽電池全体としての発電出力を正極端子および負極端子の２端子から取り出す構成も考えられる。この場合、複数のトップセルの接続形態と複数のボトムセルの接続形態とは、トップセルとボトムセルの電流比率に整合するように設定される必要がある。電流比率とは、想定される成分の光が入射したときに、トップセルとボトムセルのそれぞれが発電する電力の比率である。例えば、電流比率（トップセルの出力電流：ボトムセルの出力電流）を１：αで表すと、通常、ボトムセルの方が多くの電流を出力するため、α＞１となる。
本実施形態のタンデム太陽電池１は、トップセルモジュール２の発電出力とボトムセルモジュール３の発電出力とを、それぞれ独立の回路を通して取り出すことができるので、各トップセルＴｉの接続形態と各ボトムセルＢｉの接続形態とを、トップセルＴｉとボトムセルＢｉとの電流比率に整合するように設定する必要がない。
このため、各トップセルＴｉの接続形態と、各ボトムセルＢｉの接続形態と、を自由に設定することができる。
本実施形態のタンデム太陽電池１は、トップセルモジュール２の発電出力とボトムセルモジュール３の発電出力とを、それぞれ独立の回路を通して取り出すことができるので、各トップセルＴｉの接続形態と各ボトムセルＢｉの接続形態とを、トップセルＴｉとボトムセルＢｉとの電流比率に整合するように設定する必要がない。
このため、各トップセルＴｉの接続形態と、各ボトムセルＢｉの接続形態と、を自由に設定することができる。
【0060】
ただし、同サイズのトップセルＴｉとボトムセルＢｉの各定格出力電圧を比べると、トップセルＴｉの定格出力電圧は、ボトムセルＢｉの定格出力電圧に比べて格段に大きい。例えば、トップセルＴｉの定格出力電圧はボトムセルＢｉの定格出力電圧の約４０倍である。ここで、定格出力電圧とは、ＡＭ１．５の太陽光が垂直入射した場合における、第１負極端子２１０Ｎと第１正極端子２１０Ｐとの間に生じたトップセルＴｉの電圧と、第２負極端子３１０Ｎと第２正極端子３１０Ｐとの間に生じたボトムセルＢｉの電圧とである。
タンデム太陽電池１としては、トップセルＴｉで効率１０％、ボトムセルＢｉで効率２０％を出して、トータル効率３０％の発電を得る。トップセルモジュール２の効率と発電量とは、それぞれボトムセルモジュール３の効率と発電量との半分である。定格出力電圧が約４０倍高いということは、定格出力電流がボトムセルモジュール３と比べて約８０分の１と低いため、電力を取り出す外部回路はトップセル用とボトムセル用に電流と電圧の仕様が大きく異なることを意味する。このため、トップセルモジュール２の定格出力電圧は、ボトムセルモジュール３の定格電圧・定格電流に近づけることがより好ましい。
例えば、トップセルモジュール２において、並列接続のトップセルＴｉを増やせば、トップセルモジュール２の定格出力電圧を低減できる。
タンデム太陽電池１としては、トップセルＴｉで効率１０％、ボトムセルＢｉで効率２０％を出して、トータル効率３０％の発電を得る。トップセルモジュール２の効率と発電量とは、それぞれボトムセルモジュール３の効率と発電量との半分である。定格出力電圧が約４０倍高いということは、定格出力電流がボトムセルモジュール３と比べて約８０分の１と低いため、電力を取り出す外部回路はトップセル用とボトムセル用に電流と電圧の仕様が大きく異なることを意味する。このため、トップセルモジュール２の定格出力電圧は、ボトムセルモジュール３の定格電圧・定格電流に近づけることがより好ましい。
例えば、トップセルモジュール２において、並列接続のトップセルＴｉを増やせば、トップセルモジュール２の定格出力電圧を低減できる。
【0061】
並列接続のトップセルＴｉを増やす場合の問題点について、比較例のタンデム太陽電池で説明する。
図１０は、比較例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１０に示すように、比較例のタンデム太陽電池１００は、タンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えて、トップセルモジュール１０２を有する。以下、本実施形態のタンデム太陽電池１と異なる点を中心に説明する。ただし、ｎ＝６、ｍ＝４である。
図１０は、比較例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１０に示すように、比較例のタンデム太陽電池１００は、タンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えて、トップセルモジュール１０２を有する。以下、本実施形態のタンデム太陽電池１と異なる点を中心に説明する。ただし、ｎ＝６、ｍ＝４である。
【0062】
トップセルモジュール１０２は、３つの第１ストリングコネクト２１２に代えて、トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓ４を並列接続するストリングコネクト１１２Ｐ、１１２Ｎを有する以外は、トップセルモジュール２と同様である。トップセルモジュール１０２では、すべてのトップセルＴｉが並列接続されている。
【0063】
ストリングコネクト１１２Ｐは、各トップセルストリングＴｓｊの正極同士を電気的に接続する。ストリングコネクト１１２Ｐは、第１線状部１１２ａと、第２線状部１１２ｂと、を有する。
第１線状部１１２ａは、各トップセルＴｎの正電極２０６Ｐに接続し、平面視において各トップセルＴ６からＸ軸負方向に延出する導体である。
第１線状部１１２ａは、各トップセルＴｎの正電極２０６Ｐに接続し、平面視において各トップセルＴ６からＸ軸負方向に延出する導体である。
【0064】
第２線状部１１２ｂは、各第１線状部１１２ａの延出方向の先端と導通する線状の導体である。第２線状部１１２ｂは、各トップセルＴ６のＸ軸負方向の端部から、Ｘ軸負方向に離れた位置においてＹ軸方向に延びている。平面視において、第２線状部１１２ｂは、ボトムセルモジュール３のＸ軸負方向の外側に配置された第２ストリングコネクト３１２よりもＸ軸負方向に位置している。
最もＹ軸負方向に位置する第１線状部１１２ａと、Ｙ軸正方向における第２線状部１１２ｂの端部と、の接続部には、第１正極端子２１０Ｐが接続している。
例えば、第１線状部１１２ａおよび第２線状部１１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２と同様の導体で形成される。
最もＹ軸負方向に位置する第１線状部１１２ａと、Ｙ軸正方向における第２線状部１１２ｂの端部と、の接続部には、第１正極端子２１０Ｐが接続している。
例えば、第１線状部１１２ａおよび第２線状部１１２ｂは、第１ストリングコネクト２１２と同様の導体で形成される。
【0065】
ストリングコネクト１１２Ｎは、各トップセルストリングＴｓｊの負極同士を電気的に接続する。ストリングコネクト１１２Ｎは、第１線状部１１２ａと、第２線状部１１２ｂと、を有する。
ストリングコネクト１１２Ｎにおける第１線状部１１２ａは、各トップセルＴ１の負電極２０６Ｎに接続し、平面視において各トップセルＴ１からＸ軸正方向に延出することを除くと、ストリングコネクト１１２Ｐの第１線状部１１２ａと同様である。
ストリングコネクト１１２Ｎにおける第１線状部１１２ａは、各トップセルＴ１の負電極２０６Ｎに接続し、平面視において各トップセルＴ１からＸ軸正方向に延出することを除くと、ストリングコネクト１１２Ｐの第１線状部１１２ａと同様である。
【0066】
ストリングコネクト１１２Ｎにおける第２線状部１１２ｂは、ストリングコネクト１１２Ｎの各第１線状部１１２ａの延出方向の先端と導通する線状の導体である。ストリングコネクト１１２Ｎにおける第２線状部１１２ｂは、各トップセルＴ１のＸ軸正方向の端部から、Ｘ軸正方向に離れた位置でＹ軸方向に延びていることを除くとストリングコネクト１１２Ｐの第２線状部１１２ｂと同様である。ストリングコネクト１１２Ｎにおける第２線状部１１２ｂは、平面視において、ボトムセルモジュール３のＸ軸正方向の外側に配置された各第２ストリングコネクト３１２よりもＸ軸正方向に位置している。
ストリングコネクト１１２Ｎにおいて、最もＹ軸正方向に位置する第１線状部１１２ａと、Ｙ軸負方向における第２線状部１１２ｂの端部と、の接続部には、第１負極端子２１０Ｎが接続している。
ストリングコネクト１１２Ｎにおいて、最もＹ軸正方向に位置する第１線状部１１２ａと、Ｙ軸負方向における第２線状部１１２ｂの端部と、の接続部には、第１負極端子２１０Ｎが接続している。
【0067】
タンデム太陽電池１００では、各トップセルストリングＴｓｊを並列接続するために、少なくともＸ軸方向の両端部における各負電極２０６Ｎおよび各正電極２０６Ｐから外側に第１線状部１１２ａを延出させ、両端部の各第１線状部１１２ａをそれぞれ第２線状部１１２ｂで導通させる必要がある。
この結果、各第２ストリングコネクト３１２の線状部３１２ｃは、平面視において第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。第２正極端子３１０Ｐに配線１１３Ｐを接続する場合には、平面視において配線１１３Ｐと第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。第２正極端子３１０Ｐの延出長が第１線状部１１２ａよりも長い場合には、平面視において第２正極端子３１０Ｐと第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。
平面視において、第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある、線状部３１２ｃ、配線１１３Ｐ、または第２正極端子３１０Ｐは、Ｚ軸方向には離れているが、Ｚ軸方向の外力が作用すると、互いに接触し、短絡するおそれがある。
短絡を防止するため、第１線状部１１２ａと、線状部３１２ｃ、配線１１３Ｐ、または第２正極端子３１０Ｐとの間には、絶縁物を挟む必要がある。このため、トップセルモジュール１０２およびボトムセルモジュール３の外側の構成が複雑になり、平面視の大きさも大型化する。
この結果、各第２ストリングコネクト３１２の線状部３１２ｃは、平面視において第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。第２正極端子３１０Ｐに配線１１３Ｐを接続する場合には、平面視において配線１１３Ｐと第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。第２正極端子３１０Ｐの延出長が第１線状部１１２ａよりも長い場合には、平面視において第２正極端子３１０Ｐと第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある。
平面視において、第１線状部１１２ａと交差する位置関係にある、線状部３１２ｃ、配線１１３Ｐ、または第２正極端子３１０Ｐは、Ｚ軸方向には離れているが、Ｚ軸方向の外力が作用すると、互いに接触し、短絡するおそれがある。
短絡を防止するため、第１線状部１１２ａと、線状部３１２ｃ、配線１１３Ｐ、または第２正極端子３１０Ｐとの間には、絶縁物を挟む必要がある。このため、トップセルモジュール１０２およびボトムセルモジュール３の外側の構成が複雑になり、平面視の大きさも大型化する。
【0068】
これに対して、第１の実施形態に係るタンデム太陽電池１では、第１ストリングコネクト２１２が平面視において第２ストリングコネクト３１２とが交差しない位置関係に配置される。このため、第１ストリングコネクト２１２と、第２ストリングコネクト３１２との間に短絡防止用の絶縁物を配置しなくてもよい。第１ストリングコネクト２１２と、第２正極端子３１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎとの関係も同様である。
この結果、タンデム太陽電池１では、トップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側の構成が簡素になる。
例えば、タンデム太陽電池１では、タンデム太陽電池１の上面および下面にそれぞれ保護フィルムを積層配置して、タンデム太陽電池１を上下方向に封止する場合、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２との間に短絡防止用の絶縁物を配置することなく、各保護フィルムで、各第１ストリングコネクト２１２および各第２ストリングコネクト３１２を挟持することができる。
この結果、タンデム太陽電池１では、トップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３の外側の構成が簡素になる。
例えば、タンデム太陽電池１では、タンデム太陽電池１の上面および下面にそれぞれ保護フィルムを積層配置して、タンデム太陽電池１を上下方向に封止する場合、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２との間に短絡防止用の絶縁物を配置することなく、各保護フィルムで、各第１ストリングコネクト２１２および各第２ストリングコネクト３１２を挟持することができる。
【0069】
さらに、比較例のタンデム太陽電池１００は、第２線状部１１２ｂを線状部３１２ｃよりも外側に配置する必要がある。これに対して、本実施形態のタンデム太陽電池１では、第１ストリングコネクト２１２を線状部３１２ｃよりも内側に配置できるので、Ｘ軸方向の両端部における外形を小型化できる。
比較例のタンデム太陽電池１００において、第２線状部１１２ｂを線状部３１２ｃよりも内側に配置することも考えられる。しかし、この場合、平面視において、第２線状部１１２ｂが線状部３１２ｃと交差する箇所が増えるので、短絡防止用の縁物をより広範囲に配置する必要がある。
比較例のタンデム太陽電池１００において、第２線状部１１２ｂを線状部３１２ｃよりも内側に配置することも考えられる。しかし、この場合、平面視において、第２線状部１１２ｂが線状部３１２ｃと交差する箇所が増えるので、短絡防止用の縁物をより広範囲に配置する必要がある。
【0070】
本実施形態のタンデム太陽電池１によれば、個数ｎを適宜設定することによって、ｎ個のトップセルＴｉが並列接続されたトップセルストリングＴｓｊにおける定格出力電圧と、ｎ個のボトムセルＢｉが直列接続された各ボトムセルストリングＢｓｊにおける定格出力電圧と、を近づけることができる。これにより、トップセルＴｉとボトムセルＢｉとの電流比率に整合する接続形態が得られる。
【0071】
以上説明した第１の実施形態によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0072】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のタンデム太陽電池を説明する。
図１１は、第２の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。図１２は、図１１におけるＦ１２部の斜視図である。図１３は、図１１におけるＦ１３部の斜視図である。
第２の実施形態のタンデム太陽電池を説明する。
図１１は、第２の実施形態のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。図１２は、図１１におけるＦ１２部の斜視図である。図１３は、図１１におけるＦ１３部の斜視図である。
【0073】
図１１に示すように、本実施形態のタンデム太陽電池１Ａは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１におけるトップセルモジュール２に代えて、トップセルモジュール２Ａを有する。トップセルモジュール２Ａは、第１セルコネクト２１１に代えて、第１セルコネクト２１１Ａを有する。タンデム太陽電池１Ａは、第１の実施形態と同様のボトムセルモジュール３を有する。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0074】
第１セルコネクト２１１Ａは、第１セルコネクト２１１と長さが異なることを除いて、第１セルコネクト２１１と同様である。第１セルコネクト２１１Ａは、各トップセルストリングＴｓｊのＸ軸方向の長さと同様の長さを有する。
各第１セルコネクト２１１Ａは、各トップセルストリングＴｓｊにおいて、異なるトップセルＴｉに跨がって、Ｘ軸方向における各負電極２０６Ｎの全体と、各正電極２０６Ｐの全体と、の上側に、それぞれ配置されている。各第１セルコネクト２１１Ａは、第１セルコネクト２１１と同様にして、各負電極２０６Ｎおよび各正電極２０６Ｐに接合されている。
各第１セルコネクト２１１Ａは、各トップセルストリングＴｓｊにおいて、異なるトップセルＴｉに跨がって、Ｘ軸方向における各負電極２０６Ｎの全体と、各正電極２０６Ｐの全体と、の上側に、それぞれ配置されている。各第１セルコネクト２１１Ａは、第１セルコネクト２１１と同様にして、各負電極２０６Ｎおよび各正電極２０６Ｐに接合されている。
【0075】
図１２に示すように、本実施形態における第１負極端子２１０Ｎは、第１セルコネクト２１１Ａの上側に接合されることを除いて、第１の実施形態と同様に配置される。このため、図１１に示すように、平面視における第１負極端子２１０Ｎの配置は、第１の実施形態と同様である。斜視の図示は省略するが、第１正極端子２１０Ｐに関しても、第１セルコネクト２１１Ａの上側に接合されることを除いて、第１の実施形態と同様に配置される。このため、図１１に示すように、平面視における第１正極端子２１０Ｐの配置は、第１の実施形態と同様である。
【0076】
図１３に一例を示すように、本実施形態における第１ストリングコネクト２１２は、第１セルコネクト２１１Ａ上に接合されることを除いて、第１の実施形態と同様に配置される。このため、図１１に示すように、平面視における第１ストリングコネクト２１２の配置は、第１の実施形態と同様である。
【0077】
本実施形態において、第１セルコネクト２１１Ａは、各トップセルストリングＴｓｊの各負電極２０６Ｎまたは各正電極２０６Ｐを互いに電気的に接続している。このため、各第１セルコネクト２１１Ａは、各ボトムセルストリングＢｓｊと対向する面の反対側の面側に設けられた第１電極部の例である。
【0078】
本実施形態のタンデム太陽電池１Ａによれば、トップセルモジュール２Ａは、第１の実施形態と同様、各トップセルＴｉがｎ並列ｍ直列に配列されている。このため、タンデム太陽電池１Ａは、タンデム太陽電池１と同様の回路構成を有する。
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
特に本実施形態によれば、第１セルコネクト２１１Ａは、ｎ個の負電極２０６Ｎまたはｎ個の正電極２０６Ｐ上に配置された後、ｎ個の負電極２０６Ｎまたはｎ個の正電極２０６Ｐに接合することができる。このため、第１セルコネクト２１１Ａは、第１セルコネクト２１１をｎ個配置する場合に比べて、より容易かつ迅速に配置できる。
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
特に本実施形態によれば、第１セルコネクト２１１Ａは、ｎ個の負電極２０６Ｎまたはｎ個の正電極２０６Ｐ上に配置された後、ｎ個の負電極２０６Ｎまたはｎ個の正電極２０６Ｐに接合することができる。このため、第１セルコネクト２１１Ａは、第１セルコネクト２１１をｎ個配置する場合に比べて、より容易かつ迅速に配置できる。
【0079】
【0080】
図１４に示すように、本実施形態のタンデム太陽電池１０は、第１の実施形態のタンデム太陽電池１を複数接続して形成される。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
タンデム太陽電池１の個数は特に限定されないが、図１４に示す例では、タンデム太陽電池１が６個接続されている。各タンデム太陽電池１を互いに区別する場合、それぞれタンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６と記載する。タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６を総称する場合には、「タンデム太陽電池Ｓｂ１－Ｓｂ６」と記載する場合がある。
タンデム太陽電池１の個数は特に限定されないが、図１４に示す例では、タンデム太陽電池１が６個接続されている。各タンデム太陽電池１を互いに区別する場合、それぞれタンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６と記載する。タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３、Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６を総称する場合には、「タンデム太陽電池Ｓｂ１－Ｓｂ６」と記載する場合がある。
【0081】
タンデム太陽電池Ｓｂ１－Ｓｂ６のそれぞれは、第１の実施形態と同様、トップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３を有している。タンデム太陽電池Ｓｂ１－Ｓｂ６では、各トップセルモジュール２同士と、各ボトムセルモジュール３同士と、が、それぞれ直列接続されている。
図１４に示す例では、タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３がＸ軸負方向にこの順に配置されている。タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３のＹ軸正方向には、それぞれタンデム太陽電池Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６が配置されている。
タンデム太陽電池Ｓｂ１の第１正極端子２１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎは、それぞれ、配線を介在して、タンデム太陽電池Ｓｂ２の第１負極端子２１０Ｎおよび第２正極端子３１０Ｐに電気的に接続されている。タンデム太陽電池Ｓｂ２、Ｓｂ３の間、タンデム太陽電池Ｓｂ３、Ｓｂ４の間、タンデム太陽電池Ｓｂ４、Ｓｂ５の間、およびタンデム太陽電池Ｓｂ５、Ｓｂ６の間も、それぞれ配線を介して同様に電気的に接続されている。
図１４に示す例では、タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３がＸ軸負方向にこの順に配置されている。タンデム太陽電池Ｓｂ１、Ｓｂ２、Ｓｂ３のＹ軸正方向には、それぞれタンデム太陽電池Ｓｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６が配置されている。
タンデム太陽電池Ｓｂ１の第１正極端子２１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎは、それぞれ、配線を介在して、タンデム太陽電池Ｓｂ２の第１負極端子２１０Ｎおよび第２正極端子３１０Ｐに電気的に接続されている。タンデム太陽電池Ｓｂ２、Ｓｂ３の間、タンデム太陽電池Ｓｂ３、Ｓｂ４の間、タンデム太陽電池Ｓｂ４、Ｓｂ５の間、およびタンデム太陽電池Ｓｂ５、Ｓｂ６の間も、それぞれ配線を介して同様に電気的に接続されている。
【0082】
このような接続により、タンデム太陽電池Ｓｂ１における第１負極端子２１０Ｎは、直列接続されたトップセルモジュール２の全体の発電出力を取り出す負極端子である第１負極端子２０Ｎである。同様に、タンデム太陽電池Ｓｂ６における第１正極端子２１０Ｐは、直列接続されたトップセルモジュール２の全体の発電出力を取り出す正極端子である第１正極端子２０Ｐである。
タンデム太陽電池Ｓｂ１における第２正極端子３１０Ｐは、直列接続されたボトムセルモジュール３の全体の発電出力を取り出す正極端子である第２正極端子３０Ｐである。同様に、タンデム太陽電池Ｓｂ６における第２負極端子３１０Ｎは、直列接続されたボトムセルモジュール３の全体の発電出力を取り出す負極端子である第２負極端子３０Ｎである。
第１正極端子２０Ｐおよび第１負極端子２０Ｎは、それぞれ、ＰＣＳ（Power Conditioning System）１１の入力端子１２Ｐ、１２Ｎに配線される。
第２正極端子３０Ｐおよび第２負極端子３０Ｎは、それぞれ、ＰＣＳ１１の入力端子１３Ｐ、１３Ｎに配線される。
ＰＣＳ１１は、入力端子１２Ｐ、１２Ｎ、１３Ｐ、１３Ｎに入力されたタンデム太陽電池１０の発電出力を直流出力として、出力端子１４Ｐ、１４Ｎから出力する。
タンデム太陽電池Ｓｂ１における第２正極端子３１０Ｐは、直列接続されたボトムセルモジュール３の全体の発電出力を取り出す正極端子である第２正極端子３０Ｐである。同様に、タンデム太陽電池Ｓｂ６における第２負極端子３１０Ｎは、直列接続されたボトムセルモジュール３の全体の発電出力を取り出す負極端子である第２負極端子３０Ｎである。
第１正極端子２０Ｐおよび第１負極端子２０Ｎは、それぞれ、ＰＣＳ（Power Conditioning System）１１の入力端子１２Ｐ、１２Ｎに配線される。
第２正極端子３０Ｐおよび第２負極端子３０Ｎは、それぞれ、ＰＣＳ１１の入力端子１３Ｐ、１３Ｎに配線される。
ＰＣＳ１１は、入力端子１２Ｐ、１２Ｎ、１３Ｐ、１３Ｎに入力されたタンデム太陽電池１０の発電出力を直流出力として、出力端子１４Ｐ、１４Ｎから出力する。
【0083】
本実施形態のタンデム太陽電池１０は、トップセルモジュールとボトムセルモジュールとが、厚さ方向に重なったタンデムモジュールの例であるタンデム太陽電池Ｓｂ１－Ｓｂ６を有している。各タンデムモジュールにおける各トップセルモジュール２同士は電気的に接続されており、各ボトムセルモジュール３同士は電気的に接続されている。
タンデム太陽電池１０は、第１正極端子２０Ｐ、第１負極端子２０Ｎ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎを有している。
第１正極端子２０Ｐは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ１におけるトップセルモジュール２の正極（第１正極端子２１０Ｐ）に電気的に接続されている。
第１負極端子２０Ｎは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ６におけるトップセルモジュール２の負極（第１負極端子２１０Ｎ）に電気的に接続されている。
第２正極端子３０Ｐは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ１におけるボトムセルモジュール３の正極（第２正極端子３１０Ｐ）に電気的に接続されている。
第２負極端子３０Ｎは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ６におけるボトムセルモジュール３の負極（第２負極端子３１０Ｎ）に電気的に接続されている。
タンデム太陽電池１０は、第１正極端子２０Ｐ、第１負極端子２０Ｎ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎを有している。
第１正極端子２０Ｐは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ１におけるトップセルモジュール２の正極（第１正極端子２１０Ｐ）に電気的に接続されている。
第１負極端子２０Ｎは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ６におけるトップセルモジュール２の負極（第１負極端子２１０Ｎ）に電気的に接続されている。
第２正極端子３０Ｐは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ１におけるボトムセルモジュール３の正極（第２正極端子３１０Ｐ）に電気的に接続されている。
第２負極端子３０Ｎは、複数のタンデムモジュールのいずれか１つであるタンデム太陽電池Ｓｂ６におけるボトムセルモジュール３の負極（第２負極端子３１０Ｎ）に電気的に接続されている。
【0084】
本実施形態のタンデム太陽電池１０によれば、トップセルモジュール２およびボトムセルモジュール３が複数のタンデムモジュールに分かれている以外は、第１の実施形態と同様である。このため、第１の実施形態と同様、それぞれのタンデムモジュールにおいて、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0085】
以下、上述した各実施形態に関する変形例を説明する。
特に後述する第１～第６変形例は、第１または第２の実施形態におけるトップセルモジュール２、２Ａにおける第１ストリングコネクト２１２および第１負極端子２１０Ｎの配置に関する変形例である。第１～第６変形例は、タンデム太陽電池１、１Ａとトップセルモジュール２、２Ａの構成のみが異なる。ただし、それぞれのトップセルモジュールの接続構成は、いずれも６並列４直列の例で説明する。
後述の第７、第８変形例は、ボトムセルモジュールのセルコネクトの配置の変形例を含む。
特に後述する第１～第６変形例は、第１または第２の実施形態におけるトップセルモジュール２、２Ａにおける第１ストリングコネクト２１２および第１負極端子２１０Ｎの配置に関する変形例である。第１～第６変形例は、タンデム太陽電池１、１Ａとトップセルモジュール２、２Ａの構成のみが異なる。ただし、それぞれのトップセルモジュールの接続構成は、いずれも６並列４直列の例で説明する。
後述の第７、第８変形例は、ボトムセルモジュールのセルコネクトの配置の変形例を含む。
【0086】
（第１変形例）
図１５は、第１変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１５に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｂは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えてトップセルモジュール２Ｂを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１５は、第１変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１５に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｂは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えてトップセルモジュール２Ｂを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0087】
トップセルモジュール２Ｂは、各第１ストリングコネクト２１２のＸ軸方向の配置位置がトップセルモジュール２における各第１ストリングコネクト２１２の配置位置と反対である。さらに、トップセルモジュール２Ｂは、第１負極端子２１０ＮがトップセルストリングＴｓ１におけるＸ軸負方向の端部の負電極２０６Ｎに上側から接合され、第１正極端子２１０ＰがトップセルストリングＴｓ４におけるＸ軸負方向の端部の正電極２０６Ｐに上側から接合されている。
トップセルモジュール２Ｂは、上述の２点を除くと、第１の実施形態におけるトップセルモジュール２と同様である。
トップセルモジュール２Ｂは、上述の２点を除くと、第１の実施形態におけるトップセルモジュール２と同様である。
【0088】
本変形例では、トップセルストリングＴｓ１、Ｔｓ２は、Ｘ軸正方向の端部における負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとに上側から接合された第１ストリングコネクト２１２によって電気的に接続されている。トップセルストリングＴｓ３、Ｔｓ４も同様である。トップセルストリングＴｓ２、Ｔｓ３は、Ｘ軸負方向の端部における負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとに上側から接合された第１ストリングコネクト２１２によって電気的に接続されている。
【0089】
本変形例において、第２ストリングコネクト３１２の第２延出部３１２ｂは、平面視において、第１ストリングコネクト２１２の第１延出部２１２ｂとＹ軸方向に隣り合っている。隣り合っているとは、平面視において、第１延出部２１２ｂと第２延出部３１２ｂとが互いに重なっていないことである。このため、本変形例では、第１延出部２１２ｂと第２延出部３１２ｂとは、平面視において互いに離れて配置されている。
本変形例では、第１の実施形態とは異なり、平面視において、第２延出部３１２ｂは、いずれの第１延出部２１２ｂも外側から囲んでいない。このため、例えば、第２延出部３１２ｂのＸ軸方向への延出長を、第１の実施形態に比べて短くすることが可能である。さらに、平面視における、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２との間の離間距離を長く取ることもできる。これにより、本変形例では、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２とのさらなる絶縁性の向上を図ることができる。
本変形例では、第１の実施形態とは異なり、平面視において、第２延出部３１２ｂは、いずれの第１延出部２１２ｂも外側から囲んでいない。このため、例えば、第２延出部３１２ｂのＸ軸方向への延出長を、第１の実施形態に比べて短くすることが可能である。さらに、平面視における、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２との間の離間距離を長く取ることもできる。これにより、本変形例では、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２とのさらなる絶縁性の向上を図ることができる。
【0090】
さらに本変形例では、Ｘ軸方向において、第１負極端子２１０Ｎおよび第１正極端子２１０Ｐが、第２正極端子３１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎと反対側に設けられている。
これにより、トップセルモジュール２Ｂの出力と、ボトムセルモジュール３の発電出力とを、Ｘ軸方向において異なる方向から取り出すことができる。
これにより、トップセルモジュール２Ｂの出力と、ボトムセルモジュール３の発電出力とを、Ｘ軸方向において異なる方向から取り出すことができる。
【0091】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
特に本変形例によれば、Ｙ軸方向に隣り合うトップセルストリングＴｓｊ同士を接続する第１ストリングコネクト２１２と、このトップセルストリングＴｓｊにそれぞれ重なるボトムセルストリングＢｓｊ同士を接続する第２ストリングコネクト３１２とを、Ｘ軸方向における反対位置で接続することができる。これにより、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２とを互いに離すことができる。
特に本変形例によれば、Ｙ軸方向に隣り合うトップセルストリングＴｓｊ同士を接続する第１ストリングコネクト２１２と、このトップセルストリングＴｓｊにそれぞれ重なるボトムセルストリングＢｓｊ同士を接続する第２ストリングコネクト３１２とを、Ｘ軸方向における反対位置で接続することができる。これにより、第１ストリングコネクト２１２と第２ストリングコネクト３１２とを互いに離すことができる。
【0092】
なお、本変形例において、第１負極端子２１０Ｎおよび第１正極端子２１０Ｐの一方を第２変形例と同様の位置に設ける変形が施されてもよい。
【0093】
（第２変形例）
図１６は、第２変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１６に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｃは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えてトップセルモジュール２Ｃを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１６は、第２変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１６に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｃは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のトップセルモジュール２に代えてトップセルモジュール２Ｃを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0094】
トップセルモジュール２Ｃは、第１の実施形態と同様の第１ストリングコネクト２１２の他に、さらに３個の第１ストリングコネクト２１２が追加されている。
追加された第１ストリングコネクト２１２は、第１変形例における各第１ストリングコネクト２１２と同様の位置に配置されている。
これにより、本変形例では、トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓ４は、Ｘ軸方向の両端部における負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとが第１ストリングコネクト２１２によって、それぞれ電気的に接続されている。
追加された第１ストリングコネクト２１２は、第１変形例における各第１ストリングコネクト２１２と同様の位置に配置されている。
これにより、本変形例では、トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓ４は、Ｘ軸方向の両端部における負電極２０６Ｎと正電極２０６Ｐとが第１ストリングコネクト２１２によって、それぞれ電気的に接続されている。
【0095】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0096】
（第３変形例）
図１７は、第３変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１７に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｄは、第２変形例のタンデム太陽電池１Ｃのトップセルモジュール２Ｃに代えてトップセルモジュール２Ｄを有する。以下、第２変形例と異なる点を中心に説明する。
図１７は、第３変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１７に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｄは、第２変形例のタンデム太陽電池１Ｃのトップセルモジュール２Ｃに代えてトップセルモジュール２Ｄを有する。以下、第２変形例と異なる点を中心に説明する。
【0097】
トップセルモジュール２Ｄは、第１変形例と同様に、Ｘ軸方向において、第１負極端子２１０Ｎおよび第１正極端子２１０Ｐが、第２正極端子３１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎと反対側に設けられていることを除くと、第２変形例と同様である。
【0098】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0099】
（第４変形例）
図１８は、第４変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１８に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｅは、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａのトップセルモジュール２Ａに代えてトップセルモジュール２Ｅを有する。以下、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１８は、第４変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１８に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｅは、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａのトップセルモジュール２Ａに代えてトップセルモジュール２Ｅを有する。以下、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0100】
トップセルモジュール２Ｅは、各第１ストリングコネクト２１２のＸ軸方向の配置位置がトップセルモジュール２Ａにおける各第１ストリングコネクト２１２の配置位置と反対である。さらに、トップセルモジュール２Ｅは、第１負極端子２１０ＮがトップセルストリングＴｓ１におけるＸ軸負方向の端部の第１セルコネクト２１１Ａに上側から接合され、第１正極端子２１０ＰがトップセルストリングＴｓ４におけるＸ軸負方向の端部の第１セルコネクト２１１Ａに上側から接合されている。
トップセルモジュール２Ｅは、上述の２点を除くと、第２の実施形態におけるトップセルモジュール２Ａと同様である。すなわち、本変形例は、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａに、第１変形例と同様の変形を施した例になっている。
トップセルモジュール２Ｅは、上述の２点を除くと、第２の実施形態におけるトップセルモジュール２Ａと同様である。すなわち、本変形例は、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａに、第１変形例と同様の変形を施した例になっている。
【0101】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0102】
（第５変形例）
図１９は、第５変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１９に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｆは、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａのトップセルモジュール２Ａに代えてトップセルモジュール２Ｆを有する。以下、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図１９は、第５変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図１９に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｆは、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａのトップセルモジュール２Ａに代えてトップセルモジュール２Ｆを有する。以下、第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0103】
トップセルモジュール２Ｆは、第２の実施形態と同様の第１ストリングコネクト２１２の他に、さらに３個の第１ストリングコネクト２１２が追加されている。
追加された第１ストリングコネクト２１２は、第４変形例における各第１ストリングコネクト２１２と同様の位置に配置されている。
これにより、本変形例では、トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓ４は、Ｘ軸方向の両端部における各第１セルコネクト２１１Ａが第１ストリングコネクト２１２によって、それぞれ電気的に接続されている。
すなわち、本変形例は、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａに、第２変形例と同様の変形を施した例になっている。
追加された第１ストリングコネクト２１２は、第４変形例における各第１ストリングコネクト２１２と同様の位置に配置されている。
これにより、本変形例では、トップセルストリングＴｓ１－Ｔｓ４は、Ｘ軸方向の両端部における各第１セルコネクト２１１Ａが第１ストリングコネクト２１２によって、それぞれ電気的に接続されている。
すなわち、本変形例は、第２の実施形態のタンデム太陽電池１Ａに、第２変形例と同様の変形を施した例になっている。
【0104】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0105】
（第６変形例）
図２０は、第６変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図２０に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｇは、第５変形例のタンデム太陽電池１Ｆのトップセルモジュール２Ｆに代えてトップセルモジュール２Ｇを有する。以下、第５変形例と異なる点を中心に説明する。
図２０は、第６変形例のタンデム太陽電池の例を示す平面図である。
図２０に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｇは、第５変形例のタンデム太陽電池１Ｆのトップセルモジュール２Ｆに代えてトップセルモジュール２Ｇを有する。以下、第５変形例と異なる点を中心に説明する。
【0106】
トップセルモジュール２Ｇは、第４変形例と同様に、Ｘ軸方向において、第１負極端子２１０Ｎおよび第１正極端子２１０Ｐが、第２正極端子３１０Ｐおよび第２負極端子３１０Ｎと反対側に設けられていることを除くと、第５変形例と同様である。
【0107】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0108】
（第７変形例）
図２１は、第７変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図である。
図２１に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｈは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のボトムセルモジュール３に代えてボトムセルモジュール３Ｈを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図２１は、第７変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図である。
図２１に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｈは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のボトムセルモジュール３に代えてボトムセルモジュール３Ｈを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0109】
ボトムセルモジュール３Ｈは、３個の第２ストリングコネクト３１２に代えて、２個の第２ストリングコネクト３１３Ｈと、１個の第２ストリングコネクト３１４Ｈと、を有する。
【0110】
各第２ストリングコネクト３１３Ｈは、Ｙ軸方向の長さが短いことを除いて第２ストリングコネクト３１２と同様である。すなわち、各第２ストリングコネクト３１３Ｈは、線状部３１２ｃに代えて、線状部３１２ｃよりも短い線状部３１３ｃを有する。
各第２ストリングコネクト３１３Ｈは、Ｘ軸負方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ２と、ボトムセルストリングＢｓ３、Ｂｓ４と、をそれぞれ直列に接続している。
各第２ストリングコネクト３１３Ｈは、Ｘ軸負方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ２と、ボトムセルストリングＢｓ３、Ｂｓ４と、をそれぞれ直列に接続している。
【0111】
第２ストリングコネクト３１４Ｈは、Ｙ軸方向の長さが長いことを除いて第２ストリングコネクト３１２と同様である。すなわち、第２ストリングコネクト３１４Ｈは、線状部３１２ｃに代えて、線状部３１２ｃよりも長い線状部３１４ｃを有する。
第２ストリングコネクト３１４Ｈは、Ｘ軸正方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ３を直列に接続している。
第２ストリングコネクト３１４Ｈは、Ｘ軸正方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ３を直列に接続している。
【0112】
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ１では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸正方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２正極端子３１０ＰのＹ軸方向における中心線は、ボトムセルストリングＢｓ１のＹ軸方向正方向の端部から距離ｙ１（ただし、ｙ１＞ｙ０／２）の位置でＸ軸方向に延びている。これらの中心線とボトムセルストリングＢｓ１のＹ軸負方向の端部との距離はｙ２＝ｙ０－ｙ１＜ｙ０／２である。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ２では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２ストリングコネクト３１４ＨのＹ軸正方向の接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線は、ボトムセルストリングＢｓ２のＹ軸正方向の端部から距離ｙ２の位置でＸ軸方向に延びている。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ２では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２ストリングコネクト３１４ＨのＹ軸正方向の接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線は、ボトムセルストリングＢｓ２のＹ軸正方向の端部から距離ｙ２の位置でＸ軸方向に延びている。
【0113】
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ３では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸正方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２ストリングコネクト３１４ＨのＹ軸負方向の接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線が、ボトムセルストリングＢｓ１と同様の位置関係にある。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ４では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２負極端子３１０ＮのＹ軸方向における中心線が、ボトムセルストリングＢｓ２と同様の位置関係にある。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ４では、第２ストリングコネクト３１３ＨのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２負極端子３１０ＮのＹ軸方向における中心線が、ボトムセルストリングＢｓ２と同様の位置関係にある。
【0114】
本変形例は、ボトムセルＢｉ同士の各正電極３０６Ｐ、各負電極３０６Ｎにおける接続位置が、すべて、Ｙ軸方向において各正電極３０６Ｐ、各負電極３０６Ｎの中心からずれている例である。
特に、本変形例によれば、平面視において、第１負極端子２１０Ｎと第２正極端子３１０Ｐとの距離と、第１正極端子２１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとの距離とを、第１の実施形態よりも離すことができる。
特に、本変形例によれば、平面視において、第１負極端子２１０Ｎと第２正極端子３１０Ｐとの距離と、第１正極端子２１０Ｐと第２負極端子３１０Ｎとの距離とを、第１の実施形態よりも離すことができる。
【0115】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0116】
（第８変形例）
図２２は、第８変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図である。
図２２に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｉは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のボトムセルモジュール３に代えてボトムセルモジュール３Ｉを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図２２は、第８変形例のタンデム太陽電池の例を示す裏面図である。
図２２に示すように、本変形例のタンデム太陽電池１Ｉは、第１の実施形態のタンデム太陽電池１のボトムセルモジュール３に代えてボトムセルモジュール３Ｉを有する。以下、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【0117】
ボトムセルモジュール３Ｉは、２個の第２ストリングコネクト３１２に代えて、第２ストリングコネクト３１３Ｉ、３１４Ｉと、を有する。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ２は、第１の実施形態と同様、第２ストリングコネクト３１２によって直列に接続されている。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ１、Ｂｓ２は、第１の実施形態と同様、第２ストリングコネクト３１２によって直列に接続されている。
【0118】
第２ストリングコネクト３１３Ｉは、Ｙ軸方向の長さが短いことを除いて第２ストリングコネクト３１２と同様である。すなわち、第２ストリングコネクト３１３Ｉは、線状部３１２ｃに代えて、線状部３１２ｃよりも短い線状部３１３ｄを有する。
第２ストリングコネクト３１３Ｉは、Ｘ軸負方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ３、Ｂｓ４を直列に接続している。
第２ストリングコネクト３１３Ｉは、Ｘ軸負方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ３、Ｂｓ４を直列に接続している。
【0119】
第２ストリングコネクト３１４Ｉは、Ｙ軸方向の長さが長いことを除いて第２ストリングコネクト３１２と同様である。すなわち、第２ストリングコネクト３１４Ｉは、線状部３１２ｃに代えて、線状部３１２ｃよりも長い線状部３１４ｄを有する。
第２ストリングコネクト３１４Ｉは、Ｘ軸正方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ３を直列に接続している。
第２ストリングコネクト３１４ＩにおけるＹ軸正方向の接続部３１２ａは、ボトムセルＢ１における負電極３０６ＮのＹ軸方向の中心において負電極３０６Ｎと電気的に接続している。
第２ストリングコネクト３１４Ｉは、Ｘ軸正方向の端部において、ボトムセルストリングＢｓ２、Ｂｓ３を直列に接続している。
第２ストリングコネクト３１４ＩにおけるＹ軸正方向の接続部３１２ａは、ボトムセルＢ１における負電極３０６ＮのＹ軸方向の中心において負電極３０６Ｎと電気的に接続している。
【0120】
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ３では、第２ストリングコネクト３１３ＩのＹ軸正方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２ストリングコネクト３１４ＩのＹ軸負方向の接続部３１２ａのＹ軸方向における中心線は、ボトムセルストリングＢｓ３のＹ軸正方向の端部から距離ｙ４（ただし、ｙ４＞ｙ０／２）の位置でＸ軸方向に延びている。これらの中心線とボトムセルストリングＢｓ３のＹ軸負方向の端部との距離はｙ５＝ｙ０－ｙ４＜ｙ０／２である。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ４では、第２ストリングコネクト３１３ＩのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２負極端子３１０ＮのＹ軸方向における中心線が、ボトムセルストリングＢｓ４のＹ軸方向の中心においてＸ軸方向に延びている。
本変形例におけるボトムセルストリングＢｓ４では、第２ストリングコネクト３１３ＩのＹ軸負方向側の接続部３１２ａ、各第２セルコネクト３１１、および第２負極端子３１０ＮのＹ軸方向における中心線が、ボトムセルストリングＢｓ４のＹ軸方向の中心においてＸ軸方向に延びている。
【0121】
本変形例は、ボトムセルＢｉ同士の各正電極３０６Ｐ、各負電極３０６Ｎにおける接続位置が、ボトムセルストリングＢｓ３のみで、Ｙ軸方向において各正電極３０６Ｐ、各負電極３０６Ｎの中心からずれている例である。
【0122】
本変形例によれば、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0123】
以下、上述の各実施形態および各変形例に適用可能ないくつかの変形例を説明する。
【0124】
上述の各実施形態および各変形例では、ボトムセルＢｉがバックコンタクト型太陽電池セルの例で説明した。しかし、ボトムセルＢｉはバックコンタクト型太陽電池セルには限定されない。例えば、ボトムセルＢｉは、結晶系シリコン太陽電池、単結晶、多結晶、アモルファス等のシリコン系太陽電池、ＣＩＳ系、ＣＩＧＳ系の化合物太陽電池などであってもよい。以下、結晶系シリコン太陽電池の例を説明する。
【0125】
図２３は、各実施形態および各変形例に用いることができる結晶系シリコン太陽電池の例を示す断面図である。
図２３に示すように、ボトムセルストリング５００は、複数のボトムセル５１０が直列接続されている。
各ボトムセル５１０は、Ｚ軸負方向において、ｎ電極５１１、反射防止膜５１２、ｎ型半導体５１３、ｐ型半導体５１４、およびｐ電極５１５がこの順に積層されている。
ボトムセル５１０は、入射光Ｌ’を受光すると、ｐ型半導体５１４とｎ型半導体５１３との間に電圧を発生させる。発生した電圧は、ｐ電極５１５とｎ電極５１１との間の電圧となる。
互いに隣接するボトムセル５１０同士のｐ電極５１５とｎ電極５１１とには、導体で形成されるセルインターコネクタ５２０によって互いに電気的に接続されている。これにより、ボトムセルストリング５００の各ボトムセル５１０が直列に接続されている。なお、図２３では、セルインターコネクタ５２０は模式的に表されているため、ボトムセル５１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）における上方および下方に突出している。各セルインターコネクタ５２０は、ボトムセル５１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）のいずれかの位置に配置される。
図２３に示すように、ボトムセルストリング５００は、複数のボトムセル５１０が直列接続されている。
各ボトムセル５１０は、Ｚ軸負方向において、ｎ電極５１１、反射防止膜５１２、ｎ型半導体５１３、ｐ型半導体５１４、およびｐ電極５１５がこの順に積層されている。
ボトムセル５１０は、入射光Ｌ’を受光すると、ｐ型半導体５１４とｎ型半導体５１３との間に電圧を発生させる。発生した電圧は、ｐ電極５１５とｎ電極５１１との間の電圧となる。
互いに隣接するボトムセル５１０同士のｐ電極５１５とｎ電極５１１とには、導体で形成されるセルインターコネクタ５２０によって互いに電気的に接続されている。これにより、ボトムセルストリング５００の各ボトムセル５１０が直列に接続されている。なお、図２３では、セルインターコネクタ５２０は模式的に表されているため、ボトムセル５１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）における上方および下方に突出している。各セルインターコネクタ５２０は、ボトムセル５１０の厚さ方向（Ｚ軸方向）のいずれかの位置に配置される。
【0126】
上述の各実施形態および各変形例では、トップセルモジュールにおいて、表面透明電極層２０５、裏面透明電極層２０２が用いられた例で説明した。しかし、トップセルモジュールにおける電極は、メッシュ状に形成された電極であり、メッシュの間隙に光を透過させる構成でもよい。
ボトムセル５１０におけるｐ電極５１５も同様の電極構造を採用できる。
ボトムセル５１０におけるｐ電極５１５も同様の電極構造を採用できる。
【0127】
上述の各実施形態および各変形例では、トップセルＴｉおよびボトムセルＢｉの平面視の外形が矩形の例で説明した。しかし、トップセルＴｉおよびボトムセルＢｉの外形は、矩形には限定されない。例えば、矩形の角が落とされたり丸められた形状、矩形以外の多角形などでもよい。
【0128】
上述の各実施形態および各変形例では、トップセルモジュールおよびボトムセルモジュールの外形が、矩形の例で説明した。しかし、トップセルモジュールおよびボトムセルモジュールの外形は、矩形には限定されない。例えば、トップセルストリングＴｓｊおよびボトムセルストリングＢｓｊのＸ軸方向の長さを変えて接続することによって、例えば、略台形状、略多角形状などの矩形以外の形状が形成できる。
【0129】
上述の各実施形態および各変形例では、タンデム太陽電池において、第１正極端子、第１負極端子、第２正極端子、および第２負極端子がすべて第３延出部を形成している例で説明した。しかし、第１正極端子、第１負極端子、第２正極端子、および第２負極端子は第３延出部を形成しなくてもよい。第１正極端子、第１負極端子、第２正極端子、もしくは第２負極端子、またはそれらの組合せが第３延出部を形成していてもよい。
【0130】
上述の各実施形態および各変形例では、バイパスダイオードを有しない例で説明した。しかし、タンデム太陽電池は、バイパスダイオードを含んでもよい。
【0131】
上述の第３の実施形態では、複数のタンデムモジュールが直列接続されたタンデム太陽電池の例で説明した。しかし、複数のタンデムモジュールの接続は、直列接続には限定されない。例えば、複数のタンデムモジュールの接続は、並列接続のみでもよいし、直列接続と並列接続とが混在してもよい。
第３の実施形態では、第１負極端子２０Ｎおよび第２正極端子３０Ｐがタンデム太陽電池Ｓｂ１に、第１正極端子２０Ｐおよび第２負極端子３０Ｎがタンデム太陽電池Ｓｂ６に設けられた例で説明した。しかし、第１負極端子２０Ｎ、第１正極端子２０Ｐ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎは、複数のタンデムモジュールの接続構成に応じて、複数のタンデムモジュールのどれに設けられていてもよい。
第３の実施形態では、第１負極端子２０Ｎおよび第２正極端子３０Ｐがタンデム太陽電池Ｓｂ１に、第１正極端子２０Ｐおよび第２負極端子３０Ｎがタンデム太陽電池Ｓｂ６に設けられた例で説明した。しかし、第１負極端子２０Ｎ、第１正極端子２０Ｐ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎは、複数のタンデムモジュールの接続構成に応じて、複数のタンデムモジュールのどれに設けられていてもよい。
【0132】
上述の第３の実施形態では、複数のタンデムモジュールが、いずれもタンデム太陽電池１と同様の構成を有する例で説明した。しかし、複数のタンデムモジュールは、異なる構成のタンデムモジュールが含まれていてもよい。例えば、タンデムモジュールとして、上述した第２の実施形態のタンデム太陽電池、第１～第８変形例のタンデム太陽電池が含まれていてもよいし、これ以外のタンデム太陽電池が含まれてもよい。
【0133】
上述の第３の実施形態では、複数のタンデムモジュールが、それぞれ、４つの外部出力端子を有しており、第１正極端子２０Ｐ、第１負極端子２０Ｎ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎ以外の外部出力端子同士が電気的に接続されている例で説明した。すなわち、第３の実施形態では、複数のタンデムモジュールとして、それぞれ独立使用可能なタンデム太陽電池を構成している。しかし、複数のタンデムモジュールは、それぞれを単独使用可能な４つの外部出力端子を有しない構成でもよい。すなわち、複数のタンデムモジュールは、第１正極端子２０Ｐ、第１負極端子２０Ｎ、第２正極端子３０Ｐ、および第２負極端子３０Ｎ以外の外部出力端子を有しなくてもよい。
【0134】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、複数のトップセルが電気的に接続されたトップセルストリングと、前記トップセルの厚さ方向から見た平面視において前記トップセルストリングと重なるように配置され、複数のボトムセルが電気的に接続されたボトムセルストリングと、複数の前記トップセルストリングが電気的に接続されたトップセルモジュールと、前記平面視において前記トップセルモジュールの外側に延びる第１延出部を有する第１ストリングコネクトと、複数の前記ボトムセルストリングが電気的に接続されたボトムセルモジュールと、前記平面視において前記ボトムセルモジュールの外側に延びる第２延出部を有する第２ストリングコネクトと、を備え、前記第１延出部と前記第２延出部とは、前記平面視において互いに離れて配置されているので、簡素な構成によってトップセルモジュールとボトムセルモジュールとの絶縁性を向上することができるタンデム太陽電池を提供することができる。
【0135】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】